«Использование технологии веб-квест, как один из способов формирования исследовательской компетенции у школьников»
проект по биологии (8 класс)

ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский) Федеральный университет»

Институт психологии и образования

Приволжский межрегиональный центр повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования

        Отделение экономики и управления образования

Проектная работа слушателей в рамках образовательной программы

«Современный урок биологии с учетом требований ФГОС»

 «Использование технологии веб-квеста, как один из способов формирования исследовательской компетенции у школьников»

 (Экологический проект «Экологическая оценка целлюлозолитической способности   почв  – как количественной  меры определения плодородия почвы».)

Авторы проекта:

Болотова Е.В. учитель биологии МБОУ «Лицей №1 Зеленодольского муниципального района»,

Научный руководитель и куратор:

Штретер Ю.Н. доцент, к.п.н. отделение экономики и управления образовательных учреждений ПМЦПК и ППРО

Проект допущен к защите:

«18» ноября 2017 г.

Казань, 2017

Оглавление

Введение

1. Анализ ситуации
2. Актуальность
3. Цель и задачи
4. Проектное решение
5. Жизненный цикл
6. Ресурсное обеспечение
7. Ожидаемые результаты
8. Основные показатели эффективности реализации проекта
9. Заключение
10. Глоссарий
11. Список использованной литературы
12.  Приложения

Введение

                     «Ничему тому, что важно знать, научить нельзя, — все, что может сделать     учитель,  это  указать дорожки».

                                                                             Олдингтон Р.

В период перехода на новые стандарты одной из главных задач, стоящих перед учителем, является повышение педагогического мастерства учителя путем освоения современных образовательных технологий обучения и воспитания.

Анализ ситуации.

Впервые термин «веб-квест» был предложен летом 1995 года Берни Доджем, профессором образовательных технологий Университета Сан-Диего (США). Учёный разрабатывал инновационные приложения Интернета для интеграции в учебный процесс при преподавании различных учебных предметов на разных уровнях обучения. 

«Образовательный веб-квест - (webquest) - проблемное задание c элементами ролевой игры, для выполнения которого используются информационные ресурсы Интернета. Веб – квест - это сайт в Интернете, с которым работают учащиеся, выполняя ту или иную учебную задачу. Разрабатываются такие веб-квесты для максимальной интеграции Интернета в различные учебные предметы на разных уровнях обучения в учебном процессе. Они охватывают отдельную проблему, учебный предмет, тему, могут быть и межпредметными. Особенностью образовательных веб-квестов является то, что часть или вся информация для самостоятельной или групповой работы учащихся с ним находится на различных веб-сайтах. Кроме того, результатом работы с веб- квестом является публикация работ учащихся в виде веб-страниц и веб- сайтов (локально или в Интернет)» (Быховский Я.С. «Образовательные веб- квесты»).

Актуальность проекта

Преимуществом веб-квестов является использование активных методов обучения. Веб-квест может быть предназначен как для групповой, так и для индивидуальной работы. Следует отметить, что обучение с помощью технологии веб-квестов позволяет повысить интерес к изучаемой теме, усилить мотивацию.  Именно поэтому использование компьютерных технологий в образовании, в частности образовательный веб-квест, открывает новые  возможности и в методике образования и в  усовершенствовании знаний.   Технология веб-квеста носит универсальный характер и может быть использована в целях развития компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности, основанной на усвоении способов приобретения знаний, умений из различных источников, данная технология позволяет, как пополнить знания учащихся, так и систематизировать уже имеющиеся.         Веб-квесты развивают критическое мышление. Учащиеся не просто собирают информацию, но и трансформируют её, чтобы выполнить задание, решить поставленную проблему. У них повышается мотивация, они воспринимают задание как нечто «реальное» и «полезное», что ведет к повышению продуктивности деятельности.

Цель и задачи проекта

 Цель проекта:

Разработать и реализовать веб- квест «Экологическая оценка целлюлозолитической способности   почв  – как количественной  меры определения плодородия почвы» в рамках внеурочной деятельности учащихся 8-11 классов по экологии, ориентированной на повышение уровня экологической культуры учащихся .

 Задачи проекта:

1) Изучить требования ФГОС к организации внеурочной деятельности.

2) Определить структуру веб-квеста.

3) Разработать содержание экологического проекта.

4) Разработка системы ресурсного обеспечения программы.

5) Организовать исследовательскую деятельность учащихся в рамках программы.

6) Провести итоговую конференцию обучающихся для обсуждения результатов реализации программы.

7) Организовать участие лучших исследовательских работ в конкурсе: Научно-практической конференции им. Каюма Насыри.

Целевая группа проекта: 

учащиеся 8-11 классов общеобразовательных школ

 Объект исследования: 

внеурочная деятельность  в 8-11 классе в соответствии с ФГОС

 Предмет исследования: 

организация деятельности учащихся в рамках экологического проекта  с использованием технологии веб-квест.

Проектное решение (основные идеи проекта, отражающие его  новизну)

Что такое веб-квест. Quest - продолжительный целенаправленный поиск, который может быть связан с приключениями или игрой; Веб-квест (webquest) в педагогике - проблемное задание c элементами ролевой игры, для выполнения которого используются информационные ресурсы интернета. Структура веб квеста:

1. Ясное вступление, где четко описаны главные роли участников или сценарий квеста, предварительный план работы, обзор всего квеста.
2. Центральное задание, которое понятно, интересно и выполнимо.
3. Четко определен итоговый результат самостоятельной работы (например, задана серия вопросов, на которые нужно найти ответы, прописана проблема, которую нужно решить, определена позиция, которая должна быть защищена, и указана другая деятельность, которая направлена на переработку и представление результатов, исходя из собранной информации).
4. Список информационных ресурсов (в электронном виде - на компакт-дисках, видео и аудио носителях, в бумажном виде, ссылки на ресурсы в Интернет, адреса веб- сайтов по теме), необходимых для выполнения задания. Этот список должен быть аннотированным.
5. Описание процедуры работы, которую необходимо выполнить каждому участнику квеста при самостоятельном выполнении задания (этапы).
6. Описание критериев и параметров оценки веб-квеста. Критерии оценки зависят от типа учебных задач, которые решаются в веб-квесте.
7. Руководство к действиям (как организовать и представить собранную информацию), которое может быть представлено в виде направляющих вопросов, организующих учебную работу (например, связанных с определением временных рамок, общей концепцией, рекомендациями по использованию электронных источников, представлением "заготовок" веб-страниц и др.).
8. Заключение, где суммируется опыт, который будет получен участниками при выполнении самостоятельной работы над веб-квестом. Иногда полезно включить в заключение риторические вопросы, стимулирующие активность учащихся продолжить свои опыты в дальнейшем.

Взаимодействие учителя и ученика в процессе организации исследования

Степень участия педагога на различных этапах работы:

6-7 класс - максимальное участие на всех этапах в форме организующей, стимулирующей и обучающей помощи и руководства

8-9 класс - на подготовительном этапе:  участие по запросу учащихся;

                     на этапе планирования, исследования и оформления результатов исследования: организующая, стимулирующая и обучающая помощь;

                     на этапе предоставления отчёта и самоанализа помощь, оказываемая в отдельных случаях по инициативе учителя.

10-11 классы - минимальное участие на всех этапах в форме консультации, советов, обсуждений по запросу учащихся.

Ключевым разделом любого веб-квеста является подробная шкала критериев оценки, опираясь на которую, участники проекта оценивают самих себя, товарищей по команде. Этими же критериями пользуется и преподаватель. Веб-квест является комплексным заданием, поэтому оценка его выполнения должна основываться на нескольких критериях, ориентированных на тип проблемного задания и форму представления результата.

Bernie Dodge (http://webquest.sdsu.edu/rubrics/rubrics.html) рекомендует использовать от 4 до 8 критериев, которые могут включать оценку:

-  исследовательской и творческой работы,

-  качества аргументации, оригинальности работы,

-  навыков работы в микрогруппе,

-  устного выступления,

-  мультимедийной презентации,

-  письменного текста и т.п.

Жизненный цикл  и этапы реализации проекта

Сроки реализации проекта: май – декабрь 2017года.

Этапы реализации проекта

Начальный этап (командный): май 2017

 учащиеся знакомятся с основными понятиями по выбранной теме. Распределяются роли в команде по 1-4 человека на 1 роль. Все члены команды должны помогать друг другу и учить работе с компьютерными программами.

Ролевой этап: июнь- ноябрь 2017

индивидуальная работа в команде на общий результат. Участники одновременно, в соответствии с выбранными ролями, выполняют задания. Так как цель работы не соревновательная, то в процессе работы над веб- квестом происходит взаимное обучение членов команды умениям работы с компьютерными программами и Интернет. Команда совместно подводит итоги выполнения каждого задания, участники обмениваются материалами для достижния общей цели

Заключительный этап: декабрь 2017

по результатам исследования проблемы формулируются выводы и предложения. Проводится конкурс выполненных работ, где оцениваются понимание задания, достоверность используемой информации, ее отношение к заданной теме, критический анализ, логичность, структурированность информации, определенность позиций, подходы к решению проблемы, индивидуальность, профессионализм представления. В оценке результатов принимают участие как учитель, так и учащиеся путем обсуждения.

Ресурсное обеспечение проекта осуществляется силами учащихся.

Ожидаемые результаты реализации проекта.

 При работе над веб-квестом развивается ряд компетенций:

Личностные

• положительная динамика социальной и творческой активности обучаемых, подтверждаемая результатами их участия в конкурсах различного уровня, конференциях;
• повышение коммуникативности: работа в команде (планирование, распределение функций, взаимопомощь, взаимоконтроль);
• умение находить несколько способов решений проблемной ситуации, определять наиболее рациональный вариант, обосновывать свой выбор;
• самообучение и самоорганизация;

Метапредметные

• использование информационных технологий для решения профессиональных задач (в т.ч. для поиска необходимой информации, оформления результатов работы в виде компьютерных презентаций, веб-сайтов, флеш-роликов, баз данных);
• рефлексия личных затруднений при работе с информацией;
• формулировка индивидуальных учебных задач по преодолению затруднений
•  учатся добывать знания самостоятельно, выстраивать работу по алгоритму;
• приобретают навыки, используя различные виды деятельности, такие как: поиск и систематизация информации по теме, проведение исследования в образовательной среде, формулирование выявленной закономерности в виде гипотезы, её доказательство и публичное представление результатов работы;
• в процессе работы поставлены в ситуацию выбора роли, темы, ресурсов;
• учатся пользоваться различными информационными источниками: материалами учебника, ресурсами, размещенными в Интернете.
• Учатся работать в группе

Предметные

• появление и поддержание мотивации к углубленному изучению биологии и экологии;
• умение применять сформировавшиеся биолого-экологические знания, умения и навыки,  приобретенные навыки организации внеклассной работы: проведения бесед, классных часов, лекций с учащимися начальной школы;

 Прогнозируемые социальные эффекты

Риски реализации проекта и пути их преодоления

В реальности, конечно же, картина не столь радужная, и существует немало трудностей:

для выполнения проекта ученики должны иметь доступ в Сеть;

технология web-квестов требует от детей и взрослых определенного уровня компьютерной грамотности;

медленный Интернет может ограничивать тип загружаемых ресурсов (например, видеоматериалов);

много web-квестов, которые можно найти в Интернете, созданы за рубежом, поэтому их необходимо адаптировать к конкретным условиям обучения.

Заключение

В результате работы над проектом была создана программа элективного курса, определены цели, задачи, методы и формы его работы. Несмотря на то, что вопросы профориентации не являются главной целью элективного курса, разнообразная деятельность, запланированная на занятиях, возможно, поможет обучающимся определиться с выбором своей будущей профессии.

Источники по теме: 

1. Быховский Я. С. Образовательные веб-квесты // Материалы международной конференции "Информационные технологии в образовании. ИТО-99". - http://ito.bitpro.ru/1999

2. Николаева Н. В. Образовательные квест-проекты как метод и средство развития навыков информационной деятельности учащихся //Вопросы Интернет-образования. 2002, № 7. - http://vio.fio.ru/vio_07

3. Знакомимся с образовательной интернет-технологией: веб-квест. http://iktylka.blogspot.com/2009/02/5.html

4.Быховский Я.С. Образовательные веб-квесты. http://www.iteach.ru/met/metodika/a_2wn4.php 

5. Романцова Ю.В. Веб-квест как способ активизации учебной деятельности учащихся http://festival.1september.ru/articles/513088/

6. Dodge B. Some Thoughts About WebQuests. 1995-1997. - http://webquest.sdsu.edu/about_webquests.html

Глоссарий 

Компетенция - аспекты деятельности, которые необходимо освоить, чтобы быть компетентным.

Компетентность- качество личности, которое опирается на минимальный опыт  в решении жизненных и профессиональных  задач.

Виды компетенций
(по А.М. Кондакову)

• Личностные компетенции – развитие духовных, нравственных и физических качеств личности.
• Социальные компетенции – воспитание гражданина демократического общества, патриота, освоение социальных практик.
• Общекультурные компетенции – освоение основ отечественной и мировой культуры.
• Интеллектуальные компетенции – развитие интеллектуальных качеств личности, освоение основ наук.
• Коммуникативные компетенции – формирование способности и готовности свободно  осуществлять коммуникацию и общение на родном и иностранных языках, овладение современными средствами коммуникации.

 Исследовательская компетентность

- умение учащихся, решать творческие задачи с заранее неизвестным ответом и предполагающее наличие основных этапов, характерных для исследования

- готовность и способность выпускника школы самостоятельно искать новые знания, новые методы и способы деятельности, устанавливать  истину в ходе процедуры исследования.

«Образовательный веб-квест - (webquest) - проблемное задание c элементами ролевой игры, для выполнения которого используются информационные ресурсы Интернета.

Стейкхолдеры (или заинтересованные лица) – это группы людей или отдельные люди, которых проект как-то затрагивает.

  Приложение №1

Веб-квест по биологии. Тема исследования «Экологическая оценка целлюлозолитической способности   почв  – как количественной  меры определения плодородия почвы».

Введение. Проблемный вопрос: известно, что разные материалы разлагаются в почве с разной скоростью. Остатки растений, бумага, натуральные ткани перегнивают за несколько месяцев. Искусственные материалы – стекло, пластик и другие не разрушаются десятки лет. Сказывается ли это на плодородии почв? Как количественно можно определить это плодородие? Гипотеза: плодородие почвы зависит от скорости разложения органических остатков, в том числе целлюлозы. Чем быстрее разлагается целлюлоза, тем почва плодороднее.

Результаты исследования позволят судить об изменении биологической активности почв при урбанизации территорий, что может служить теоретической основой для разработки мер охраны городских почв.

Задание. Работая в веб-квесте, готовя материал и выступая в роли микробиолога, географа, лаборанта, ботаника, аналитика вы должны достичь следующей цели и поставленных задач:

Цель работы: дать экологическую оценку целлюлозолитической способности   почв на некоторых участках города Зеленодольска, используя метод аппликации.

Задачи:

Изучить теоретический материал о целлюлозолитической способности   почв

Провести  исследования  почв на пяти участках г.Зеленодольска, используя метод аппликации.

Провести лабораторные исследования образцов почв с пяти участков.

Сделать выводы о плодородии почвы на этих участках.

 Дать рекомендации по рекультивации почвы.

3. Порядок работы

Описание ролей.

Биохимик. Найти ответы на вопросы, используя интернет: что такое городская почва? Какие микроорганизмы участвуют в разложении целлюлозы? От чего зависит их активность?

Географ. Определить местоположение города Зеленодольска, нанести на карту города 5 исследуемых участков. Сделать их физико- географическое описание. Дать краткую характеристику почвам Татарстана.

Лаборант. Приготовить предметные стекла, сделать гравировку (пронумеровать), обшить льняной тканью (целлюлоза). Стекла просушить и взвесить на электронных весах (данные занести в таблицу). На каждом из участков поместить по 10 стекол в почву вертикально на глубину 15 см. (смотри методику в интернете). Через 6 недель стекла с остатками целлюлозы извлечь из земли, промыть, просушить и взвесить (данные занести в таблицу). Провести отбор почв для биологических анализов в лабораторных условиях.

Ботаник. Проверить всхожесть семян пшеницы.

Заложить опыт по прорастанию семян на разных почвах, отобранных на 5 участках города.

Сосчитать проростки на 3 и 7 день.

Через 20 дней после посева замерить длину всех проростков и найти среднюю длину для каждого участка. Затем срезать надземную часть растений, просушить до воздушно – сухого состояния и определить фитомассу проростков на каждом участке.

Выкопать корни, промыть их, замерить длину всех корней, найти среднюю длину для каждого участка. Просушить корни до воздушно – сухого состояния и взвесить их. Данные измерений индикаторных параметров представить в таблице.  

Аналитики. Сделать выводы о целлюлозолитической активности почв на разных участках. Вычислить энергию прорастания семян (энергия прорастания = всхожесть/ на количество дней, за которые появились всходы). Проанализировать собранный материал.

Разработать предложения по рекультивации земель на данных участках.

5.Критерии оценки

Оценка       «5» - 140 -110

Оценка       «4» - 109 - 80

Оценка       «3»- 79 -60

Оценка       «2» – 59 – 0

Отчет.

Результатом вашей работы станет проект в виде презентации, отражающей ответы на все вопросы, на которые необходимо ответить вашей группе. 
Все ответы на вопросы будут находиться в презентации. 
В презентации могут содержаться таблицы и иллюстрации.  
Подготовленную презентацию необходимо будет защитить всей группе, либо докладчику, ответив на дополнительные вопросы учителя. 
Предварительно необходимо ознакомиться с критериями,  по которым будет оцениваться ваша работа. 

Необходимые ресурсы для выполнения задания:

Федорец Н. Г., Медведева М. В. Методика исследования почв урбанизированных территорий. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2009. 84 с.

Аристовская Т.В. Экспресс-метод определения биологической активности

почв / Т.В. Аристовская, М.В. Чугунова // Почвоведение. - 1989. - № 1. –

 С. 142-147.

Вяль Ю.А. Оценка биологической активности почв городских ландшафтов

(на примере г. Заречный) / Ю.А. Вяль, А.В. Шиленков // Известия Пензенского

государственного педагогического университета им. В.Г. Белинского.

Естественные науки. - 2009. - № 14 (18). - С. 7-10.

Звягинцев Д. Г. Микроорганизмы и почва. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. –

C. 21-22.

Киреева Н.А. Мониторинг роста и развития растений, используемых для

нефтезагрязненных почв// ЭКиП: Экология и промышленность России.-2007

9-С.46-47

Шорина Т.С. Влияние нефти на физические свойства чернозема степной зоны Урала// Вестник Оренбургского государственного университета.-2010.-№6(112).-С.137-139.

 Алексеев С.В. Экология: Учебное пособие для учащихся 10 – 11 классов.

Общеобразовательных учреждений разных видов. СПб., СМИО Пресс, 1997.

Винокурова Н.Ф., Трушин В.В. Глобальная экология: учеб. для 10-11 кл.

профил. шк. – М. Просвещение, 1998.

Захаров В. М., Баранов А.С., Борисов В.И., Валецкий А.В., Кряжева Н.Г.,

Чистякова Е.К., Чубинишвили А.Т. Здоровье среды: методика оценки. - М.,

Центр экологической политики России, 2000.

Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и об охране

окружающей среды Республики Татарстан в 2013

 http://eco.tatarstan.ru/rus/info.php?id=578561

Адрес сайта , на котором размещен данный веб-квест
https://sites.google.com/view/ecologicaltestliceum1