Формирование и оценивание исследовательских умений учащихся на основе модели естественнонаучного исследования Дж. Шваба как условие достижения метапредметных результатов в процессе обучения биологии

Формирование и оценивание исследовательских умений учащихся на основе модели естественнонаучного исследования Дж. Шваба как условие достижения метапредметных результатов в процессе обучения биологии.

Новыми государственными образовательными стандартами в качестве нового методологического подхода определено требование к метапредметным результатам обучения. Согласно ФГОС, метапредметные результаты включают в себя освоенные обучающимися межпредметные понятия, универсальные учебные действия и способность их использования в учебной, познавательной и социальной практике.

Особая роль в формировании метапредметных результатов образования отводится учебно-исследовательской деятельности школьников. Этот вид деятельности позволяет развивать обучающимся все виды УУД, но в первую очередь, сформировать универсальные исследовательские умения, универсальный научный способ познания окружающего мира.

В отечественной педагогике создана концепция развития исследовательской деятельности школьников (А.В. Леонтович, А.С. Обухов, Н.Г. Алексеев и др.). Но она касается преимущественно внеурочной деятельности в рамках Школьного научного общества учащихся и системы дополнительного образования, связанной с написанием учащимися учебно-исследовательских работ. В рамках урока методика формирования исследовательских умений недостаточно разработана, хотя, по мнению А.Г.Асмолова, именно с формирования отдельных исследовательских умений и целесообразно начинать занятия исследовательской деятельностью.

Участникам стажировки «Формирование и оценивание исследовательских умений учащихся на основе модели естественнонаучного исследования Дж. Шваба как условие достижения метапредметных результатов в процессе обучения биологии» будет представлен опыт применения технологии формирования и оценивания исследовательских умений, основанной на модели естественнонаучного исследования Дж. Шваба, ставшей одним из классических дидактических ориентиров за рубежом. Данная модель легла в основу учебников по биологии нового поколения. Однако в России подходы Дж. Шваба не получили распространения.

В основе модели Дж. Шваба лежит ориентация на научное исследование как образец для построения обучения. Суть преподавания «науки» как исследования – показать учащимся, как формируются научные представления, как они возникают и какие изменения претерпевают. Предложенные Дж. Швабом подходы только сейчас спустя полвека начинают разрабатываться у нас в рамках нового метапредмета «Знание».

В модели естественнонаучного исследования Дж. Шваба исследование из метода, приема обучения становится его содержанием. При этом надпредметная деятельность учащихся выдвигается на первый план. Школьники моделирует научное исследование, и такая деятельность ведет их не только и не столько к усвоению свода фактических сведений, сколько к освоению исследовательских процедур - формированию универсальных учебных действий.

Центральное место в модели занимает реализация особого курса «Введение в исследования» (в другом переводе – «Приглашения к открытию»). Этот курс представляет собой систему учебных занятий, направленных на постепенную подготовку учащихся к исследованию. Именно этот компонент модели Дж. Шваба был использован автором стажировки для разработки технологии формирования исследовательских умений учащихся.

Принципами предлагаемой технологии являются:

• поэтапное формирование исследовательских умений у обучащихся в процессе решения специальных задач;

• применение приобретенных умений в реальных исследованиях.

Рассмотрим подробнее содержание и структуру задач, предлагаемых учащимся для отработки исследовательских умений. Каждая задача содержит пример проведения исследования. Но образец исследования неполон, в нем имеются пропуски. Эти пробелы, касаются плана эксперимента или способа контроля над каким-либо фактором в эксперименте. Либо это может быть заключение, вытекающее из данных. Задача ученика восполнить правильно недостающее звено в ходе исследования. Использование таких учебных задач позволяет с одной стороны показать учащимся образец исследования, с другой стороны вовлечь их в активное разрешение проблемы, выступив в роли исследователя.

В предлагаемой технологии задачи используются как отдельная серия упражнений, на которые регулярно раз в неделю отводится время на уроке, занятиях элективного курса или кружка. Это позволяет использовать задачи в системе, последовательно усложняя их. Так если в первых задачах ученика просят вывести заключение из очень простых данных (типа «все или ничего»), то в дальнейшем его подводят к факту, что данные типа «все или ничего» встречаются редко. И следующие задачи уже используют данные реальных исследований.

При организации занятий в данной технологии используется групповая и парная формы работы над задачами с последующим представлением и обсуждением полученных результатов.

Важную роль в формировании исследовательских умений учащихся выполняют практические задания по выполнению реальных исследований. Поэтому ученикам уже после серии упражнений предлагается самостоятельно осуществить учебный эксперимент.

Сформированность исследовательских умений учащихся оценивается учителем, как по итогам проведенного эксперимента, так и по результатам диагностических работ. Такие работы проводятся после обобщающих занятий по каждой серии упражнений.

Для диагностики сформированности исследовательских умений у учащихся используются задания двух типов: закрытые вопросы с выбором одного варианта ответа и открытые вопросы, предполагающие свободный ответ.

При разработке заданий закрытого типа учитывали несколько моментов. Во-первых, сам вопрос должен иметь ясный и определенный смысл. Во-вторых, важно, чтобы ошибочность альтернативных ответов была очевидна в различной степени. Явно ложным должен быть лишь один из предлагаемых ответов. Остальные должны быть возможны или хотя бы правдоподобны.

При оценивании задания даются баллы не только за лучшие варианты, но и за недостаточно правильные ответы. Так выбор учеником явно ошибочного ответа оценивается в 0 баллов. При выборе ответа лишь приблизительно верного или правдоподобного – 1 балл. Выбор логичного ответа, но не достаточно обоснованного – 2 балла, а выбор наилучшего варианта среди ответов оценивать максимально в 3 балла.

При разработке КИМ используются, в том числе и задания международных исследований PISA в области естественнонаучной грамотности.

Предлагаемая технология формирования и оценивания исследовательских умений позволяет заложить основы учебно-исследовательской деятельности и подготовить учащихся к разработке и реализации серьезных исследовательских проектов.

Результаты педагогического эксперимента, проводимого в 2012-2013 учебном году на базе школы, подтверждают эффективность предлагаемой технологии в формировании исследовательских умений учащихся и позволяют рекомендовать данный опыт для внедрения в педагогическую практику. В условиях введения ФГОС на ступени основного общего образования программа «Введение в исследование» может стать компонентом междисциплинарных учебных программ «Основы учебно-исследовательской и проектной деятельности», «Формирование универсальных учебных действий».

Технология формирования исследовательских умений была представлена автором в выпускной магистерской работе и получила высокую оценку на защите в Уральском государственном педагогическом университете в июне 2013 года.