Исследовательский урок как основа формирования исследовательских умений в процессе обучения биологии.
статья

Основные структурные элементы общих исследовательских умений

Показатели сформированности

(в действиях ученика)

Уметь ставить цель работы

«видит» проблему; формулирует проблему; «видит» результат

Уметь анализировать условия заданной ситуации

разбивает формулировку задачи на условие и требование;

разбивает условия и требования на элементарные утверждения;

оценивает необходимость и достаточность имеющих данных;

оценивает непротиворечивость имеющихся данных;

исключает лишние условия;

Уметь выдвигать и обосновывать гипотезы

проводит эксперимент;

проводит индуктивное рассуждения;

проводит дедуктивное рассуждения;

аппелирует к своему прошлому опыту;

использует интуицию

Уметь планировать решение проблемы

разбивает задачу на ряд вспомогательных задач;

комбинирует элементы, чтобы получить целое, обладающее новизной

Уметь анализировать результат

 устанавливает соответствие полученных результатов поставленным целям работы;

рассматривает иные возможные пути решения проблемы; устанавливает аргументы (факты, ссылки на литературу, законы науки) подтверждающие истинность, возможность полученного результата.

           Принципы методики формирования умений заключаются в том, что умения должны соответствовать характеру учебного материала. Очень важно определить систему познавательных умений, которые необходимо выработать в процессе изучения определенного раздела биологии, темы или урока. Методика должна обеспечить учащимся овладение способами действий, которые могли бы использовать в каждой новой ситуации.

      Наиболее распространенной и продуктивной формой организации исследования учащихся на занятии является исследование в малых группах.

      Применение групповых форм работы открывает широкие возможности для формирования предусмотренных стандартами второго поколения коммуникативных действий, развития мышления и личности ребенка, осуществления действительной дифференциации и индивидуализации обучения. Приведем пример работы в малых группах где учащиеся самостоятельно выполняют исследование.

      Привлекая учащихся к исследованиям, учитываются их интересы. Все, что изучается, должно стать для ученика личностно значимым, повышать его интерес и уровень знаний. Однако, предлагаемые темы и рекомендуемые ученику методы исследования не должны превышать его психолого-физиологические возможности. Исследовательская деятельность должна вызывать желание работать, а не отталкивать своей сложностью и непонятностью.

      Так, например, теоретические экспресс-исследования ориентированы на работу по изучению и обобщению фактов, материалов, содержащихся в разных источниках. Темы таких исследований позволяют изучать самые разные объекты в их реальном окружении, в действии, давать большой материал и позволяют увидеть множество тем для собственных изысканий, построения различных гипотез.

       Учебный эксперимент – один из продуктивных методов обучения.

       Существенную роль играют лабораторные и практические работы, которые позволяют учащимся не только изучать биологические объекты, но и знакомиться с методами биологической науки, что способствует развитию исследовательских умений.

       В состав исследовательских умений, развитие которых возможно и целесообразно на лабораторных работах по общей биологии, входят: понимание сущности проблемы и формулирование проблемного вопроса; формулирование и обоснование гипотезы; определение задач исследования; отбор и анализ литературных данных; проведение эксперимента или наблюдения; фиксирование и обработка результатов; формулирование выводов; оформление отчета о выполненном исследовании; рефлексия алгоритма решения проблемы.

        Уровень самостоятельной деятельности учащихся при выполнении лабораторной работы зависит от вариативности, степени новизны заданий, наличия заданий проблемного характера, мотивированности учащихся. Трудно оспорить тот факт, что для проведения лабораторных работ необходима серьезная и достаточно часто обновляемая материальная база. Однако в настоящее время в школах ощущается серьезный недостаток не только лабораторного оборудования, но и материалов для проведения учебной и исследовательской работы учащихся.

Решению обозначенной проблемы могут способствовать рабочие листы, содержащие иллюстрации и инструкции для выполнения лабораторных работ.

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.

         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.

         Лабораторные работы по общей биологии могут служить важной формой профориентации учащихся.

       В ходе выполнения лабораторной работы учащимся возможно ознакомление с элементами профессиональной деятельности микробиологов, систематиков, биохимиков и т. д. Содержание лабораторной работы может быть направлено на ориентацию учащихся на ряд профессий, связанных с решением практических и прикладных задач (например, в области ландшафтоведения, цветоводства, сельского хозяйства, экологического мониторинга окружающей среды и т. д.). Развитие побуждений личности (ее потребностей, мотивов, целей, интересов, склонностей), служит созданию психологической основы для сознательного выбора учащимися будущей профессии или специальности.

        Профессиональной ориентации при выполнении учащимися лабораторных и практических работ способствуют информационные методы и специальные методы формирования профессиональных умений.

        К информационным методам относятся устное или текстовое осведомление учащихся об особенностях содержания труда, о необходимых качествах личности специалистов-биологов, о современных достижениях в области биологии, истории открытий и фактах биографии известных ученых-биологов. К методам формирования профессиональных умений можно отнести моделирование профессиональных операций, организацию решения проблемных, творческих заданий.

        Включение заданий проблемного и исследовательского характера целесообразно в содержание лабораторных работ на такие темы, как: «Работа с микроскопом», «Изучение строения растительной, животной и грибной клеток под микроскопом», «Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза в живых растительных клетках», «Изучение электронных микрофотографий эукариотических клеток», «Наблюдение действия каталазы в тканях организмов при различных условиях», «Составление родословных и их анализ», «Критерии вида», «Изучение приспособленности организмов к среде обитания», «Изучение модификационной изменчивости, построение вариационного ряда и кривой», «Описание фенотипов селекционных сортов растений», «Выявление ароморфных и идиоадаптационных черт организмов» и т. д.

        Большое внимание можно уделить практическим работам в разделе «Общая биология», которые можно использовать в экологии при изучении «отдельных» тем. Время проведения практических работ — в течение года. Цель проведения подобных работ — совершенствование умений и навыков, учащихся по организации поисковой и исследовательской деятельности. Задания практических работ имеют экологическую направленность и выполняются индивидуально или в группах. Они создают условия для личной заинтересованности ученика в конечном результате его деятельности и в самом процессе его достижения.

       Таким образом, можно заключить, что формирование и развитие исследовательских умений необходимо осуществлять на всех этапах учебно- воспитательного процесса в школе. Изучение биологии должно в той или иной мере способствовать формированию исследовательских умений, в конечном итоге – и формирование у них исследовательской компетенции.