Исследовательская деятельность обучающихся на уроках биологии в рамках ФГОС ООО
учитель биологии МБОУ «Гимназия» с Карабудахкент
Цель: Продемонстрировать способы развития исследовательских умений, на уроках биологии, применяя прием учебного исследования, позволяющий учащимся самостоятельно конструировать свои знания, находить и решать проблемы, развивать познавательные навыки.
I этап. Теоретическая часть.
Слайд 1. Приветствие участников мастер – класса. Разделение их на 2 группы.
Слайд 2. Вопрос. Обратите, пожалуйста, внимание на экран.
Учебно-исследовательская деятельность –
это деятельность, главной целью
которой является образовательный
результат, она направлена на обучение
учащихся, развитие у них
исследовательского типа мышления.
Вступление.
Современному обществу не нужны люди, работающие по шаблону, привыкшие к стереотипам в трудовой деятельности, готовые жить по установленным «сверху» рецептам. Страна нуждается в творческих, одаренных личностях, в поколении людей, которые будут осваивать новые сферы науки, и должны будут не только идти в ногу со временем, но и опережать его.
Компетентностный подход нацелен на решение именно этих проблем.. В рамках школьного образования становление исследовательской компетентности рассматривается через исследовательскую деятельность.
Слайд 3.
Главным результатом исследовательской деятельности является интеллектуальный продукт, устанавливающий ту или иную истину.
Слайд 4.
Исследовательская деятельность способствует формированию у детей способности самостоятельно мыслить, добывать и применять знания, развитию интеллектуального потенциала учащихся, формированию языковой коммуникативной культуры школьников, воспитанию подлинно свободной личности – всё это соответствует приоритетным направлениям современной системы образования.
Слайд 5.
Одно из решающих звеньев научно-исследовательской деятельности учащихся —учитель. Из носителя знаний и информации, всезнающего оракула, учитель превращается в организатора деятельности, консультанта и коллегу по решению проблемы, добыванию необходимых знаний и информации.
Слайд 6.
Среди форм организации исследовательской деятельности учащихся выделяют экспресс-исследования и долговременные исследования.
Экспресс-исследования – кратковременное исследование по предложенной педагогом тематике. Эта форма организации предполагает массовое участие детей и одаренных, и тех, кто не может быть отнесен к этой категории.
Долговременные исследования проводятся в рамках внеучебной деятельности.
По количеству авторов исследования могут быть индивидуальные и коллективные или групповые.
Слайд 7.
МНОГООБРАЗИЕ ПРИЕМОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Приемы:сопоставления,доказательства,обобщения,выдвижения гипотез,переноса знаний в новую ситуацию,использования аналогов, целеполагания, самоанализа и рефлексии.
Слайд 8.
Формы организации исследовательской деятельности на уроках.
Я хочу сегодня познакомить вас с некоторыми интересными формами исследовательской деятельности, которые можно использовать на уроках.
Привлекая учащихся к исследованиям, необходимо, прежде всего, базироваться на их интересах. 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.
Слайд 9
Структура исследовательской деятельности определяется следующим образом:
Поисковая активность — анализ — оценка — прогнозирование развития ситуации — действия — поисковая активность.
Слайд 10
1. Применение исследовательских методов изучения (учитель предлагает проблемное задание, учащиеся без помощи учителя ищут способ решения)
Этот метод предполагает максимально самостоятельную деятельность учащихся по получению и усвоению знаний и умений. При этом в основе метода лежит отчетливая цель – обеспечить усвоение опыта творческой деятельности.
На своих уроках исследовательский метод я использую при решении творческих биологических задач.
Для успешного решения биологических задач использовались элементы теории решения изобретательских задач (ТРИЗ).
ТРИЗ имеет большое количество приемов и способов, помогающих создать решение и «извлечь» решение из подсознания.
В своей деятельности я использовала такие приемы, как:
1. Прием «Наоборот»
Он рекомендует вместо прямого действия, диктуемого условиями задачи, попробовать осуществить обратное действие, общепринятые решения сменить на обратные. Например,
Есть очень вкусные шоколадные конфеты – «бутылочки с сиропом». При их изготовлении сталкиваются с противоречием:
– Сладкий желеподобный сироп должен быть горячим, чтобы его легко было залить в шоколадную бутылочку, но тогда плавится шоколад.
– Если сироп холодный, то шоколад не плавится, но очень трудно его залить. Что делать?
Делают наоборот: сироп не нагревают, а замораживают в виде бутылочки, а шоколад делают жидким и окунают в него бутылочку.
Слайд 11
Прием «Обрати вред в пользу».
Это трудный, но в то же время мудрый прием. Он требует хорошо знать систему, знать, что в ней плохо, попытаться обратить вред в пользу.
Например,
В настоящее время резко уменьшилось число работающих промышленных предприятий и сельских хозяйств. Это плохо. А что хорошего?
Ответ: Экологическая обстановка многих районов стала заметно лучше.
Слайд 12
Экспресс-исследование
По такому типу строится исследовательская деятельность учащихся в пятом классе. На экскурсиях даются индивидуальные задания для проведения эмпирических исследований, какие птицы живут в городе, какие декоративные растения используются для озеленения улиц города.
Слайд 13
Теоретические экспресс-исследования ориентированы на работу по изучению и обобщению фактов, материалов, содержащихся в разных источниках. Темы таких исследований должны позволять изучать самые разные объекты в их реальном окружении, в действии, давать большой материал и позволяют увидеть множество тем для собственных изысканий, построения различных гипотез.
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 авторы делают краткие сообщения, обязательно содержащие выводы.
В 7-9-х классах теоретические исследования оформляются в виде реферата, содержащего гораздо больший объем информации по выбранному направлению исследования. В процессе поиска информации для написания реферата ученик приобретает навыки работы с каталогами в библиотеке, классификации и систематизации материала, знакомится с основами оформления текстовых документов, учится выделять главное, анализировать данные и делать выводы. Работа над рефератом помогает глубже разобраться в теме, усвоить ее, вырабатывает навыки организованности и целеустремленности, необходимые при изучении любого предмета.
Слайд 14
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.
В 6 классе при проведении лабораторных работ организую небольшое исследование с помощью цифрового микроскопа.
Например, изучение строения плесневого гриба мукора. Проблемным вопросом при изучении плесневого гриба может быть нахождение разницы и выявление ее причины между рассмотренными временными микропрепаратами плесневого гриба, развивающегося на субстрате в начальном периоде развития и во время созревания спор. Учащиеся выполняют работу на своих рабочих местах с использованием светового микроскопа. Учитель демонстрирует микропрепараты с помощью цифрового микроскопа.
Учебный эксперимент – один из продуктивных методов обучения.
Слайд 15
Исследования-соревнования
На уроках также эффективны. Например, соревнование на лучшую шпаргалку. Учащимся 10-11 класса предоставляется такая возможность. Заранее готовлю учебный текст. Этим текстом может быть раздел учебника: «Теория происхождения жизни на Земле», «Происхождение видов», «Основы цитологии» и др. При составлении шпаргалки внимание учащихся становится избирательным, учащиеся стараются выбрать тот текст, который является главным, основополагающим всей темы. Отдельные сюжеты шпаргалки объединяются логическими связями. Этот метод учит учащихся рационально использовать научную литературу.
Нетрадиционные уроки (урок-презентация «Древние пресмыкающиеся», урок – дискуссия «Происхождение человека»)
К дискуссии учащиеся готовятся самостоятельно. По теме обсуждения они исследуют не только учебную литературу, но и дополнительную, для того, чтобы показать свою значимость в обсуждаемом вопросе. При подготовке сообщений, учащиеся часто выискивают «каверзные» вопросы для участия в дискуссии.
Исследовательские проекты
Исследовательские проекты можно считать высшей ступенью исследовательской деятельности учащихся. Овладев методом теоретических экспресс-исследований, приобретя навыки практической экспериментальной работы, учащиеся достаточно успешно справляются с экспериментальной частью проектов, выполняемой по специально подобранным методикам. Однако, для выполнения учебного проекта одного урока недостаточно.
Домашние задания также могут носить исследовательский характер:
1. Описание растений и животных по плану
Задание: Охарактеризуйте шиповник по следующему плану.
1. Жизненная форма растения
2. Продолжительность жизни растения.
3. Цветковое или нецветковое.
4. Высшее или низшее.
5. Имеет вегетативный подземный орган (какой?)
6. Орган полового размножения, заключенный в плод.
7. Осевой вегетативный орган, несущий на себе листья и почки.
8. Генеративный орган, в котором развивается семя.
2. Наблюдение за живыми объектами (за поведением рыб в аквариуме, поведением хомячка в клетке, реакцией комнатных растений на время суток и др.)
3. Наблюдение за своим организмом (частота дыхания после физической нагрузки, реакция организма на время суток и др.)
4. Опыты с растениями и домашними животными (выработка условных рефлексов).
Например: Выработка условного рефлекса у рыб.
При проведении опыта учащиеся пользуются инструктивной карточкой.
Инструктивная карточка
Тема: «Нервная система рыб»
Цель: Изучить особенности формирования условных рефлексов у рыб»
Оборудование: аквариум с рыбами, бусинка на нитке, рыбий корм.
Ход работы:
1. Подойдите к аквариуму с рыбами и осторожно опустите в него бусинку, подвешенную на нитке. Наблюдайте за поведением рыб.
2. Повторите данные действия несколько раз.
3. Во время опускания бусинки в воду дайте рыбам корм.
4. Повторите данные действия 3-4 дня.
5. Опустите в аквариум бусинку, не давая корма. Наблюдайте за поведением рыб в аквариуме.
6. Сделайте вывод по результатам данного опыта.
5. Творческие задания – стихи, сочинения «Путешествие с капелькой воды по зеленому растению», «Путешествие с молекулой кислорода по организму», «Путешествие по клетке», кроссворды, викторины, презентации.
Летние задания:
1. Составить гербарий (различных семейств покрытосеменных растений, виды сложных листьев у растений, виды жилкования листьев у растений и др.)
2. Составление коллекций (коллекция бабочек, коллекция раковин брюхоногих или двустворчатых моллюсков и др.)
IIэтап.Практикум.Биологические эксперименты в 8 классе (человек).
1.Выяснение роли кожных складок, лежащих в области суставов.
Вопрос. Почему кожа на тыльной стороне пальцев в области суставов собрана в складки?
Эксперимент. Оттяните вверх складку кожи в области межфалангового сустава и попытайтесь согнуть палец. Это невозможно. Следовательно, кожные складки связаны с функциями суставов пальцев.
2. Выяснение роли противопоставления большого пальца руки всем остальным.
Эксперимент. Прикоснитесь большим пальцем руки к остальным пальцем той же руки. Это затруднений не вызывает. Сделайте то же большим пальцем ноги. Это невозможно, т.к. он не противопоставлен.
Вопрос. Почему по-разному функционируют пальцы на ноге и руке? Нога приспособлена для опоры, рука – для хватания, что дало возможность трудовой деятельности.
3. Определение направления кровотока в венах, выступающих на поверхности рук.
Вопрос. Как доказать, что сосуды, видимые на поверхности руки – вены?
Перетянуть предплечье около запястья и наблюдать, с какой стороны набухнут сосуды.
Или методом исключения: не капилляры, т.к. большие; не артерии, т.к.не пульсируют.
4. Влияние носовой полости на голосообразование.
Эксперимент. Предлагается произнести слова «ле», «ли», «ни». Зажмите нос рукой и сделайте то же самое.
Вопрос. Почему есть разница в звучании? Носовая полость выступает как резонатор звука. Чем отличается поставленный голос от непоставленного? (окраска поставленного голоса достигается за счёт умелого использования резонаторов).
5. Изучение рефлексов положения (позных рефлексов).
Эксперимент. Поза Ромберга. Испытуемый выходит к доске и ставит одну ногу к другой (носок – к пятке). Руки складываются в «замок», глаза закрыты. Нарушение равновесия и отклонение в сторону вызывают рефлексы, которые восстанавливают устойчивость тела (позные рефлексы). Они являются позными. При падении – выставляется нога (ориентировочный рефлекс).
6. Выявление функций периферического зрения (роль палочек и колбочек в восприятии цвета).
Эксперимент.К доске вызывают испытуемого. Он фиксирует взгляд на точке перед ним. Берут красный предмет (ручку, карандаш). Быстро показывают испытуемому так, чтобы предмет был виден сбоку короткое время и убирают. Испытуемого спрашивают, что это был за предмет. Обычно он отвечает верно. Задают вопрос, какого цвета был предмет. Испытуемый ошибается.
Вопрос. Почему испытуемый называет правильно все характеристики, кроме цвета? Палочки воспринимают форму, движение, но не воспринимают цвет. На периферической части сетчатки большинство палочек.
Подобные эксперименты прекрасно мотивируют учащихся на дальнейшее изучение анатомии и физиологии человека, способствуют формированию определённых компетенций, необходимых для более глубоких исследований.
Применение исследовательского метода обучения. 2 группы.
Исследовательская модель: «Обучение исследованию».
Например, при изучении темы «Прокариоты» или «Вирусы» можно использовать данную модель.
Она включает в себя 5 последовательных ступеней( на доске):
1.Столкновение с проблемой. Отправной точкой при работе по этой модели является парадоксальная ситуация, порождающая познавательный конфликт. Естественное любопытство дает первый толчок исследовательской любознательности.
2. Вербализация, т.е. проговаривание проблемы (начальный этап ее решения).3. Верификация, т.е. сбор и анализ данных, выдвижение и проверка гипотез.
4. Построение объяснения.Ученики формулируют объяснение. 5. Анализ хода исследования.Класс возвращается к проведенному исследованию, анализирует его ход.Использование данной модели «Обучение исследованию» способствует формированию у учащихся учебно-познавательных, информационных и коммуникативных компетенций.
Эта форма работы хорошо подходит для старших классов, у которых сформированы навыки исследовательской деятельности.
Применение данной модели. Работа в группах.
III.Физкультминутка. Релаксационный видеоряд.
Слайд 10.Педагогическая мастерская
Педагогическая мастерская может быть представлена и как интегративная технология, соединяющая игровые, исследовательские, проблемные виды деятельности. Это открытая система поиска и выбора пути познания, свободного взаимодействия, обобщения и обмена информацией.
Суть мастерской, ее отличие от урока можно понять, лишь «прожив» ее, т. е. пропустив через свое сознание и опыт.
Слайд 15. Задачи учителя – руководителя исследовательской деятельностью
1)выявить склонности учащихся к ведению научно-исследовательской работы. Для занятия исследовательской деятельностью недостаточно иметь высокий уровень сформированности знаний, умений и навыков по каким-либо предметам, нужно быть личностью, способной выходить за рамки обычного, нестандартно мыслить. Причем мышление должно отличаться гибкостью, умением выделять главное, видеть проблему. Эрудиция, находчивость, уверенность в себе и способность генерировать идеи, внутреннее стремление учащегося к саморазвитию и самообразованию – вот главные характеристики личности школьника-исследователя.
2)обеспечить овладение учащимися методами научного познания в процессе исследовательской деятельности;
3) сформировать у учащихся мотивацию, потребность в исследовательской деятельности.Поддержание и развитие познавательного интереса учащихся реализуется в процессе:
Слайд 16. 4) дать школьникам полноценные, хорошо ими осознанные, оперативно и гибко используемые знания;
5) сформировать у учеников умения и навыки ведения исследовательской работы;
6)формировать у них умения самостоятельно, творчески мыслить;
7) развить коммуникативные способности;
8) помочь в выборе профессии и т.д.
Требования к ученикам (раздать).
Слайд 17. Как же осуществляется работа над проектами?
1.Выбор темы.
2. Выделение проблемы, постановка целей и задач, формулировка рабочей гипотезы, составление плана работы.
3.Освоение методики исследования.
4.Сбор и обработка материала как теоретического, так и экспериментального.
5. Обобщение, анализ, формулировка выводов.
6. Подготовка защиты работы (презентации, выступления).
7. Презентация проекта.
Представление различных проектов.
. Предложение.Мне бы хотелось сегодня, чтобы и вы поделились своими «наработками» по данной теме.
VI.Слайд 18. Выводы.Исследовательская деятельность позволяет увидеть способности учеников, побуждает к самооткрытию собственных способностей и скрытых возможностей, так как требует от них самостоятельности, умению проблемно мыслить, формированию таких качеств, как: целеустремленность, настойчивость, инициативность, критичность мышления, коммуникабельность, расширяет и углубляет знания, находит оригинальные способы исследования. Приобретенный опыт у ребенка не исчезнет даже при единичном опыте. Он обязательно проявится в других сферах деятельности, позволит шире смотреть на проблему.
Д.Тенцинг сказал: «Многие люди приходят-смотрят, смотрят. Некоторые приходят-видят». Хочется, чтобы и наши ребята выросли исследователями, которые не только смотрят, но приходят и видят.
220
137 685 
