Применение метода проектов на уроках биологии и во внеурочной деятельности как один способов реализации системно-деятельностного подхода в обучении.

Жилкина И.В., учитель биологии МОУ «СОШ №9» г.Энгельс

Применение метода проектов на уроках биологии и во внеурочной деятельности как один способов реализации системно-деятельностного подхода к обучению.

Основой организации образовательной деятельности в соответствии с обновленными ФГОС остается системно-деятельностный подход, ориентирующий педагогов на создание условий, инициирующих действия обучающихся.

Конечная цель обучения в школе - научить ученика адаптироваться к жизни на основе полученных знаний и метапредметных умений. Быть адаптированным в социуме - значит уметь принимать решения в незнакомой ситуации, прогнозировать проблему, ставить цели для решения жизненных вопросов и карьерного роста. И поэтому в основе обучения в школе лежит системно-деятельностный подход через формирование ключевых компетенций – познавательных, информационных, регулятивных, коммуникативных.

Добиваться этого можно различными средствами, в том числе применяя один из методов реализации системно - деятельностного подхода – метода проектов.

Проектная деятельность в обновленном ФГОС занимает значимое место. Она выступает как:

• одно из требований к метапредметным результатам;

• составная часть требований к предметным результатам;

• оцениваемая форма учебной деятельности;

• основная форма учебной деятельности, развивающая УУД;

• часть Программы формирования универсальных учебных действий обучающихся.

Кроме того, проектная деятельность является одним из инструментов формирования естественнонаучной грамотности, которая нацелена на развитие личности школьников, их самостоятельности, творчества.

Понятие проект предполагает разработку замысла, идеи, детального плана того или ино­го практического продукта, изделия и т.д. При этом имеется в виду разработка не только глав­ной идеи, но и условий ее реализации (сметы, материалов, условий эксплуатации). Метод — ди­дактическая категория; совокупность приемов, операций овладения определенной областью практического или теоретического знания, той или иной деятельностью; путь познания, способ организации процесса познания.

Если говорить о методе проектов, то следует по­нимать способ достижения дидактической цели через детальную разработку проблемы. Разработ­ка должна завершиться реальным практическим результатом, оформленным тем или иным обра­зом. В основу метода проектов положены: идея, составляю­щая суть понятия «проект»; его прагматическая направленность на результат, который можно получить при решении той или иной практи­чески значимой проблемы. Этот результат мож­но увидеть, осмыслить, применить в реальной практической деятельности. Чтобы добиться такого результата, необходимо научить детей самостоятельно мыслить, находить и решать проблемы, привлекая для этой цели знания из различных областей, прогнозировать результа­ты и возможные последствия разных вариантов решения. Метод проектов предполагает исполь­зование различных проблемных, исследователь­ских, поисковых методов, ориентированных на практический результат и разработку проблемы с учетом различных факторов и условий ее ре­шения и реализации результатов.

Ни один школьный предмет не имеет таких прекрасных перспектив, как биология для применения метода проекта на уроках и во внеурочное время. Разнообразие объектов, изучаемых на уроках биологии, обеспечивает огромные возможности для развития общеучебных, информационных и мыслительных навыков.

Типология проектов

Выделяют следующие типологические при­знаки проектов:

• доминирующий в проекте метод или вид деятельности: исследовательский, творчес­кий, ролевой (ролево-игровой), информаци­онный, телекоммуникационный, прикладной (практико-ориентированный);

• предметно-содержательная область: мо­нопроект (в рамках одной области знания) и межпредметный проект;

• характер координации проекта: с откры­той, явной координацией (непосредствен­ный) и со скрытой координацией (неявный, имитирующий участника проекта);

• характер контактов (среди участников одной школы, одного класса, города, региона, одной страны, разных стран мира): внутрен­ний, региональный, международный;

' • количество участников проекта (личност­ные, парные, групповые);

• продолжительность проекта (кратко­срочный, средней продолжительности: один-два месяца, долгосрочный: до года).

В соответствии с признаком доминирую­щего в проекте метода можно обозначить следующие типы проектов: исследовательские, прикладные (практикоориентированные), ролевые (ролево-игровые), творческие, информационные, те­лекоммуникационные.

Если это исследовательский проект, то он предполагает наличие основных этапов, характерных для научного исследования: выбор темы проекта; выявление и постановка проблемы ис­следования; формулирование гипотезы; планирование и разработка исследова­тельских действий; сбор данных (накопление фактов, на­блюдений, доказательств), их анализ и синтез; подготовка и написание сообщения; выступление с подготовленным сообще­нием (публикация сообщения); переосмысле­ние результатов в ходе ответов на вопросы; построение выводов, заключений.

Если это информационный проект, то учащиеся учатся самостоятельно проводить отбор научной, популярной и учебной информации. Это формирует у них умение реферировать литературу, находить литературные источники.

Большое внимание мною уделено исследовательским проектам, в основе которого лежит исследовательская деятельность. Под исследовательским проектом подразумева­ется деятельность учащихся, направленная на ре­шение творческой, исследовательской проблемы (задачи) с заранее не известным решением.

Вовлечение учащихся в исследовательскую деятельность процесс длительный и сложный. В своей работе я делю его на два этапа: - исследовательская деятельность учащихся на уроках; исследовательская деятельность учащихся во внеурочное время.

Постановка проблемы исследования, выдвижение гипотезы исследования, планирование и проведение новых экспериментов – это один из шагов в проектной работе. Но вначале необходимо заинтересовать этой деятельностью детей. На помощь приходят творческие задания, проблемные ситуации, экспериментальные задания, требующие самостоятельности и наблюдательности.

Например, при  изучении темы  «Стебель» в 6 классе  можно включить следующую проблемную  задачу: «У деревьев умеренных широт за год образуется одно годичное кольцо, но у известного растения среднеазиатских пустынь саксаула в некоторые годы образуется 3, а то и более колец. У тропических растений они могут вообще отсутствовать. Объясните, с чем это связано?»

При изучении тем  «Класс Насекомые», «Простейшие - одноклеточные животные»   в 8 классе или темы «Роль бактерий в природе и жизни человека» 7 класс  можно включить такую проблемную ситуацию: « Рассудите спор: термиты, как известно, питаются древесиной, протачивая ходы в деревянных постройках. Однако, сами переваривать клетчатку входящую в состав древесины, они не могут. Если к пище термитов добавить немного антибиотиков, то они погибают от голода. Объясните этот факт?

1-й ученик: «Это происходит потому, что  термины чувствуют антибиотик и перестают  есть древесину»

2-й ученик: «В пищеварительной системе термитов, живут микроорганизмы, которые расщепляют клетчатку, при попадании  в пищеварительную систему  термитов антибиотиков микроорганизмы погибают»

Кто прав в споре?»

Используя проблемные ситуации, создается осознанное затруднение учащегося, преодоление которого требует творческого поиска, заставляет ученика мыслить, искать выход, рассуждать, что способствует развитию познавательных  компетенций.

При решении таких задний учащиеся учатся выдвигать гипотезы, предположения, выполнять необходимые действия для подтверждения или опровержения гипотезы.

Учебники биологии содержат большое количество заданий, выполнение которых предполагает формирование исследовательских умений, выполнение небольших мини-проектов. Например, учебники под редакцией В.В.Пасечника «Биология» (серия «Линия жизни») для основной и средней школы. В конце параграфов предлагаются задания повышенной сложности, задания практического характера, в рубрике «Моя лаборатория» - лабораторные и практические работы исследовательского характера. Эти задания можно использовать как на одном из этапов урока, так и предлагать их в качестве домашнего задания. Например, после изучение темы «Грибы-паразиты растений, животных, человека» в 7 классе учащимся предлагается задание осмотреть деревья и кустарники, растущие возле школы. Найти растения, пораженные различными грибами-паразитами, зарисовать их или сфотографировать, а результаты наблюдений обсудить на следующем уроке в классе. Изучая тему «Простейшие» в 8 классе, предлагается изучить внешнее строение простейшего на примере амебы или инфузории с помощью лупы и микроскопа, предварительно получив живые культуры. Разведение простейших на питательной среде и наблюдение за ними вызывает особый интерес у обучающихся. Подобные задания позволяют расширить тематику исследовательской деятельности учащихся.

Существенную роль в формировании исследовательских умений играют лабораторные и практические работы. Они позволяют учащимся не только изучать биологические объекты, но и знакомиться с методами биологической науки, понимать сущность проблемы, развивать умения формулировать проблемные вопросы, выдвигать и обосновывать гипотезы, определять задачи исследования, отбирать и анализировать литературные данные, проводить эксперименты, наблюдения, фиксировать и обрабатывать результаты, формулировать выводы, оформлять результаты работы. Уровень самостоятельной деятельности учащихся при выполнении лабораторной работы зависит от вариативности и степени новизны заданий, наличия в них проблемных вопросов, мотивированности деятельности школьников. Поэтому проведения лабораторных работ организую работу в группах или в парах, но требую самостоятельного оформления результатов и формулирования выводов.

Задания проблемного и исследовательского характера целесообразно включать в содержание следующих лабораторных работ: «Работа с микроскопом», «Изучение строения клеток различных организмов под микроскопом», «Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза в живых растительных клетках», «Наблюдение действия каталазы в тканях организмов при различных условиях» и др.

Внеурочная проектная деятельность учащихся является логическим продолжением урочной деятельности.

Согласно Положению об итоговом индивидуальном/групповом проекте конце учебного года учащиеся 5-9 классов защищают проекты. Большой процент учащихся выбирают темы проектов по биологии. В 10 классе согласно учебного плана преподается предмет «Индивидуальный проект». Но этого времени невсегда хватает для того, чтобы выполнить проект в рамках урочной деятельности. Научить детей полноценно работать над проектом, презентовать его можно в процессе внеурочной деятельности, которая может осуществляться в рамках кружковой работы.

Как выстроить работу учителю для оказания помощи обучающимся в создании проекта? Очень важно на начальном этапе ученику определиться, какой тип проекта он выберет. Кроме того, проект может быть индивидуальным или групповым.

Первый этап работы над проектом – определение темы. При выборе темы проекта необходимо руководствоваться следующими правилами:

1. Тема должна быть интересна ребенку.

2. Тема должна быть выполнима, решение ее должно быть понятно участникам исследования.

3. Тема должна быть оригинальной, с элементами неожиданности, необычности.

4. Тема должна быть доступной для ребенка, ребенок должен понимать тему проекта.

Темы проектов должны удовлетворять познавательные, творческие, прикладные потребности и интересы, развивать способности учащихся.

Учитель может подсказать тему проекта, а может просто направить мысль учеников в нужную сторону для самостоятельного поиска, практического воплощения проекта.

В течение учебного года предлагаются темы проектных работ в зависимости от длительности их выполнения. Темы выбирается из содержания учебных предметов; Подсказкой может служить учебник биологии. Например, в 6 классе изучается тема «Вегетативное размножение растений». В разделе учебника «Моя лаборатория» предлагается размножить комнатные растения одним из вегетативных способов. Не всегда бывает достаточно времени на выполнения данного вида работы, поэтому ее можно предложить в качестве проектной деятельности, тем более такая работа длительна по времени выполнения. Темы могут звучать таким образом: «Вегетативное размножение комнатных растений», «Наиболее рациональные способы вегетативного размножения для растения….» и др. Заранее дается задание для проведения практической части проекта.

В новых учебниках серии «Линия жизни» под редакцией В.В.Пасечника в конце каждой главы дается список тем проектов, среди которых учащий может выбрать с учетом своих интересов. Но нужно учитывать и оснащенность материально-технической базы школы для осуществления исследовательской деятельности.

Использование метода проекта позволяет реализовать деятельностный подход и на биологических экскурсиях. Исследуемые на экскурсии проблемы берутся из реальной жизни, ученик наблюдает их в природе. Именно эти наблюдения также помогают учащимся определить тему для своего проекта.

Второй этап – это формулировка цели и задач проекта. Это один самых важных и трудных этапов. Цель и задача — не одно и тоже: цель существен­но шире задачи. Задач может быть много, они всегда конкретны, включают все суще­ственные детали, требующие разрешения в процессе работы - подбор литератур­ных источников и их проработка, освое­ние методики исследования, знакомство с объектом и т.п. Цель работы вытекает из предложенной темы, а задачи соответству­ют сформулированной цели. Цель и задачи проекта должны быть понятны исполнителям, задачи — выполнимыми, их обсуж­дение проводится обязательно совместно с учащимися-исследователями.

Помощь педагога необходима, главным образом, на этапе осмысления проблемы и постановки цели: нужно помочь автору будущего проекта найти ответ на вопрос: «Зачем я собираюсь делать этот проект?» Ответив на этот вопрос, обучающийся определяет цель своей работы. Затем возникает вопрос: «Что для этого следует сделать?» Решив его, обучающийся увидит задачи своей работы.

Если это исследовательский проект, то учащиеся выбирают объект исследования. Это не так просто, как может показаться на первый взгляд. Этические нормы ограничивают примене­ние в качестве экспериментального объек­та млекопитающих (объектом наблюдения они, конечно, быть могут). Необходимо, чтобы биологические характеристики объ­екта соответствовали поставленным зада­чам, а ответ на поставленный вопрос можно было получить в обозримом будущем. Сам объект и его содержание должны быть до­статочно дешевы.

Третий этап – планирование работы: от цели к распределению этапов и обязанностей (если это групповой проект). Следующий шаг – как это делать. Поняв это, обучающийся выберет способы, которые будет использовать при создании проекта. Также необходимо заранее решить, чего он хочет добиться в итоге. Это поможет представить себе ожидаемый результат. Только продумав все эти вопросы, можно приступать к работе.

Задачи этапа: определить формы работы, спланировать работу в соответствии со сроком её готовности, определить способ сбора информации, распределить обязанности.

Задачи учителя на данном этапе: дать общее представление обо всём процессе проектной деятельности, закрепить в сознании учащихся принятые ими решения.

Что бы помочь спланировать работу, можно задать следующие вопросы:

1. Как ты будешь решать задачи? (определение способов работы на каждом этапе)

2. Когда ты будешь это делать? (Определение сроков работы)

3. Что у тебя уже есть для выполнения перед стоящей работой, что ты уже умеешь делать?

4. Чего у тебя нет, чего ты еще не умеешь делать?

Примерный план работы:

1) Подбор информации

2) Проведение исследований, опытов, обработка материала

3) обсуждение формы представления полученных результатов

4) оформление проекта

5) презентация и защита проекта

Третий этап – реализация проекта.

Основные задачи: определить конкретные задания, работать в группах (групповой проект) или индивидуально ( индивидуальный проект), совместно координировать работу, вносить изменения в планирование.

На этом этапе осуществляется работа школьников с литературными источниками, библиотеках, музеях, организация наблюдений и исследований, проведение экспериментов, анкетирование с последующей обработкой полученной информации

Задачи учителя на данном этапе: оказывать помощь в поиске и обработке информации, держать под контролем развитие конфликтов, осуществлять контроль временных рамок.

Важно! Если это исследовательский проект, то после анализа литературы по выбранной теме, необходимо сформулировать гипотезу, иными словами, определить предполагае­мый результат, а также выбрать методику проведения исследования. Методы исследо­вания должны быть адекватны поставлен­ным задачам.

Четвёртый этап – презентация проекта.

Задачи этапа: решить, кто и что будет представлять, выбрать форму презентации, подготовиться к вопросам. Задачи учителя: познакомить с техниками и формой презентаций, оказать помощь в проведении презентации.

Последний пятый этап – рефлексия и оценка проекта. На данном этапе оцениваются результаты проекта, индивидуального вклада, вклада группы.

Важная роль при подготовке проекта отводится этапу контроля. Учащиеся учатся презентовать свою продукцию, учатся отвечать на вопросы товарищей, преподавателей, справляться со своим волнением во время выступления. Применение технологии презентации повышает интерес к предмету, приобщает к использованию современных информационных и коммуникационных технологий, позволяет наиболее эффективно передавать накопленный опыт, излагать проект или рассказать об итогах исследуемой проблемы.

Научить учащихся работать над проектом невозможно за одно-два занятия. Эта работа должна идти постоянно.

Примерный план действия для учащихся (взят из материалов сети Интернет)

1. Выбор темы проекта (исследования).

2. Ставим цель. (Для чего я это делаю? Какого результата я хочу достичь?)

3. Если это исследование, то затем нужно выдвинуть предположение – гипотезу (проблему). (Сделай свое предположение о том, какой будет результат и почему?)

4. Выбираем метод. (Что нужно сделать, чтобы получить результат?) Записать план своих действий, время выполнения каждого шага.

5. Собираем данные (собираем необходимую информацию, материал, сопоставляем, анализируем, делаем выводы, сверяем свои действия по времени, которое определили для каждого шага).

6. Получаем результаты. (Если что-то не удалось - это тоже результат).

7. Анализируем результаты. (Сравниваем полученные результаты с данной гипотезой, если это исследовательский проект).

8. Делаем выводы. (Планируем дальнейшую деятельность). Даем оценку действиям в группе.

9. Защищаем результат в коллективе. Получаем общую оценку результатов.

Эта примерная памятка поможет учащимся успешно двигаться к достижению цели – созданию проекта.

Источники:

1. Токарева М. И., Марина А. В. Проектная деятельность на уроке биологии: проблемы и возможности // Молодой ученый. — 2016. — №21. — С. 934-937. — URL https://moluch.ru/archive/125/34234/ (дата обращения: 17.04.2018).

2. Леонотович А.В., Саввичев А.С. «Исследовательская и проектная работа школьников/ Под ред. А.В.Леонтовича. - М.: ВАКО, 2016. - 160 л.

3. Смелова, В. Г. Метод проектов в современной школе. Журнал «Биология в школе» №6 /2007, стр.54

4. Смелова, В .Г. Мир естествознания. Биология: Методическое пособие по организации проектно-исследовательской деятельности. (2013)

5. Цикало Е.С. Проектная деятельность на экскурсиях. Журнал «Биология в школе» №8 /2007, стр.57

6. Фамелис с.А.Организация исследовательской работы учащихся. Журнал «Биология в школе» №1 /2007, стр.40

7. Азизова И.Ю., Фадеева Е.В. Исследовательские лабораторные работы в разделе «Общая биология». Журнал «Биология в школе» №3 /2007, стр.24

8. Банк проблемных ситуаций по биологии (5-11 класс)

https://infourok.ru/bank-problemnih-situaciy-po-biologii-klass-3626239.html

5