Применение исследовательского метода обучения на лабораторно-практических занятиях и во внеклассной работе

Объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, эвристический, исследовательский методы обучения, их специфика. Исследовательская деятельность школьников. Формирование исследовательской компетенции на уроках биологии при изучении темы "Пищеварение".

Рубрика Педагогика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 11.09.2012
Размер файла 425,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Применение исследовательского метода обучения на лабораторно-практических занятиях и во внеклассной работе

Содержание

  • Введение
  • 1. Объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, эвристический, исследовательский методы обучения и их специфика
  • 2. Использование ИКТ в исследовательской деятельности учащихся
  • 3. Формирование исследовательской компетенции обучающихся на уроках биологии при изучении темы "пищеварение"
  • Выводы
  • Литература
  • Приложение

Введение

В настоящее время наиболее значимой задачей общего образования является его направленность на приобретение каждым школьником своего собственного полноценного личностного опыта. Основной путь достижения этого - творческая созидающая деятельность учащихся. Глобальные процессы неизбежно приводят к информатизации образования, вызывают потребность в поиске новых подходов к организации учебно-воспитательного процесса, способствующего самореализации и саморазвитию личности школьника.

При нарастания противоречий между обществом и природой особую актуальность приобретает проблема формирования у молодого поколения нового, экологического, стиля мышления. Его характерная особенность - понимание мира как сложной системы, все компоненты которой, включая и человека, взаимосвязаны и взаимозависимы. Задача учителя биологии - создать педагогические условия, в которых школьники будут овладевать комплексными умениями, составляющими фундамент ответственного, экологически целесообразного поведения (умение выявлять и объяснять причинно-следственные связи человека и природы; прогностические умения; практические умения по уходу и улучшению состояния своего природного окружения и др.).

Сделать учащихся активными участниками учебного процесса помогают современные образовательные технологии личностно ориентированного и развивающего характера: метод проблемного обучения, метод коллективной мыслительной деятельности, исследовательский метод. Уже в начале XX в. появился целый ряд оригинальных педагогических разработок, призванных реализовать в педагогическом процессе идею самоценности личности ребенка. Среди них выделяются методы обучения, разработанные на базе философии прагматизма, к которым относится метод проектов.

1. Объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, эвристический, исследовательский методы обучения и их специфика

"Вводная беседа ставит своей целью выявление имеющихся у учащихся знаний".

"Итоговая (обобщающая) беседа может предшествовать изучению новой темы или завершать ее". Ее цель - выяснить степень понимания детьми изученного материала.

"Эвристическая беседа дает возможность учителю путем логически взаимосвязанных вопросов, с учетом имеющихся знаний … подвести учащихся к самостоятельному выводу или определению биологической закономерности".

"Разъясняющая беседа проводится тогда, когда тема плохо усваивается учащимися".

Возникает вопрос: в цитируемых отрывках показано несколько видов бесед, а сколько методов обучения в них представлено? Для того чтобы на него ответить, необходимо выяснить, каким образом организована деятельность учащихся в процессе каждой из названных бесед.

При вводной беседе, например, по теме "Внешнее строение и образ жизни рыбы (лягушки, птицы)" ученики актуализируют свой жизненный опыт и на вопросы "Как выглядит рыба?", "Каковы основные особенности внешнего строения рыбы?", "Где живут рыбы?" отвечают без затруднений. В данном случае ученики репродуцируют свои знания, полученные во время рыбалки, из книг, кинофильмов или из других источников.

Рассмотрим тип обобщающей беседы. Например, перед изучением темы "Млекопитающие" учитель задает вопросы: "Какие классы позвоночных мы изучили?", "Каких представителей класса птиц вы знаете?". Эти вопросы могут быть более или менее вариативными, но они также направлены на воспроизведение знаний.

Если в процессе обобщающей беседы будут поставлены проблемные вопросы и будет сделана попытка получить ответы на них, характер деятельности школьников изменится, и беседа из репродуктивной превратится в эвристическую. Ниже мы поговорим о признаках такой беседы, а пока важно понять, что от характера постановки вопроса, совокупности имеющихся у учащихся знаний и умений зависит и характер их познавательной деятельности. Например, вопрос "Какие условия необходимы для прорастания семян?", заданный до и после изучения темы побуждает ученика к совершенно различным видам умственной деятельности. Беседа, проведенная до изучения данной темы, создаст проблемную ситуацию и будет содержать как проблемные, так и непроблемные вопросы. Например, дети назовут несколько условий прорастания семян, в том числе и неправильные. Далее последуют вопросы, требующие аргументации, проверки гипотез планирования эксперимента по выявлению необходимых условий прорастания семян и т.д. Значительную часть совокупности знаний дети выведут самостоятельно, следовательно, характер их познавательной деятельности будет совершенно иным, нежели при простой репродукции.

И, наконец, обратимся к примеру разъясняющей беседы, приведенному в книге Д.И. Трайтака.

Школьники получили задание найти стебель у подорожника и одуванчика. Они не справляются с задачей, и учитель предлагает следующий ход рассуждений:

Посмотрите на фуксию. Где у нее расположены листья? - На стебле.

- Так какой же главный признак стебля? - На стебле растут листья.

- Теперь найдите стебель у одуванчика и подорожника, используя известный вам признак.

Дети находят укороченный стебель растений. Эта беседа носит репродуктивный характер, так как направлена на усвоение знаний по показанному образцу. Однако в приведенном примере есть, над чем подумать. Почему дети не сумели найти стебель с самого начала? Дело в том, что вопрос для них оказался не просто проблемным, а слишком трудным. Почему так получилось? Вопрос мог быть задан несвоевременно - и дети еще не изучали темы "Побег". Возможно, у них не были сформированы навыки переноса знаний и умений. Могли быть и другие причины. Важно, что этот пример подчеркивает и неоднозначность ситуации, и необходимость понимания характера деятельности ребенка в каждый данный момент учебного процесса.

Так сколько же методов обучения приведено в данном фрагменте лекции? Очень хочется возложить решение этого вопроса на плечи читателя, однако в свете будущего разговора придется ответить: "Два" репродуктивный и частично-поисковый, или эвристический. Только характер усвоения учебного материала различался - в случае вводной, обобщающей и разъясняющей бесед вместе взятых и в случае беседы эвристической.

Таким образом, до сих пор бытующие в литературе классификации методов обучения не являются совершенными. Так, одна из них разделяет методы на словесные, наглядные и практические. Но тогда к какому классу методов отнести экскурсию в природу или музей? К наглядным или практическим? А работа с учебником? Разве она не относится ко всем трем типам методов? Следовательно, необходимо иное основание для классификации методов, дабы не было их смешения. Таким основанием является деятельность учащегося по усвоению содержания образования, организованная учителем.

Возвращаясь к интегральной схеме процесса обучения, приведенной в первой лекции, мы видим, что между целями и результатами обучения включен блок, отражающий весь процесс обучения. Этот блок показывает, чему учить, каковы функции и способы усвоения каждого из элементов содержания, какими методами необходимо работать, чтобы организовать усвоение этого содержания, и в каких организационных формах реализуется процесс обучения.

Метод обучения предполагает, прежде всего, целенаправленное взаимодействие учителя и ученика, обеспечивающее усвоение учеником изучаемого содержания. Достигнутый результат обучения служит критерием адекватности избранного метода или методов обучения поставленной цели и предъявленному содержанию.

Обратив внимание на способы усвоения содержания образования, вы увидите, что каждому виду содержания соответствует определенный способ его усвоения. Знания о мире, обществе, природе сначала активно воспринимаются через чувственное познание (органы чувств). По мере накопления опыта ощущений ребенок соотносит новые знания со старыми, устанавливает связи между ними, подводит общие основания под усвоенные знания. Затем они закрепляются в памяти. Иными словами, в основе первичного усвоения знаний лежит восприятие информации, ее осознание и запоминание. Без запоминания невозможно понимание.

Каким образом учитель обеспечивает усвоение знаний, и как учащиеся усваивают эти знания? Ответ лежит на поверхности. Учитель предъявляет необходимую информацию различными способами - лекцией, демонстрацией, чтением учебника, рассказом и т.д. Учащиеся воспринимают, запоминают, понимают эту информацию. И что бы ни являлось источником информации, характер деятельности учащегося всегда приблизительно одинаков. Вот почему такой метод организации усвоения знаний назван объяснительно-иллюстративным.

Выше уже говорилось о том, что можно знать и не уметь. Овладение определенными способами деятельности требует многократных повторений. Когда усвоенный опыт репродуктивной деятельности доводится до автоматизма, он превращается в навык и умение. Следовательно, второй компонент содержания образования усваивается через многократные повторения определенных действий и тренировочных упражнений. Тренироваться можно в решении задач по генетике и работе с микроскопом, постановке вопросов к текстам и составлении схем классификации и т.д. Во всех случаях эта деятельность будет репродуктивной, т.к. ранее был показан ее образец. Метод, организующий усвоение знаний и умений по образцу, называется репродуктивным.

Однако даже если ученик усвоит информацию, предъявленную ему в готовом виде, или будет демонстрировать навыки репродуктивной деятельности, нельзя с уверенностью говорить о его готовности к творческой деятельности - третьему компоненту содержания образования. Мы можем сколько угодно говорить ученику, что надо творчески относиться к учебному материалу, стараться искать противоречия в тексте, видеть проблемы, выдвигать гипотезы, но до тех пор, пока ученик не приобретет эти умения как психологические "новообразования", как свойства личности - ни о какой творческой деятельности речи быть не может. Приобрести же эти "новообразования" можно, только будучи поставленным в ситуацию, которая потребует проявления творческих способностей на доступном уровне. Но что значит "поставить в ситуацию?" Это значит создавать такую систему обучения, в которую органично и систематически включаются проблемные вопросы, проблемные задания и задачи. В отличие от деятельности по образцу, творческая деятельность реализуется только в новых ситуациях. Организуется эта деятельность, а точнее усвоение опыта творческой деятельности, только методами проблемного обучения - проблемным изложением, эвристической беседой и исследовательским методом.

Проблемное изложение (лекция, рассказ) - совершенно особая форма целенаправленно отобранной, выстроенной и по определенной логике преподносимой информации. Как форма подачи - это прерогатива учителя, и, хотя интересно написанный учебник или хорошо снятый фильм, обнаруживающие перед читателем и зрителем всю противоречивость научного поиска, могли бы в определенной мере заменить учителя, живое слово в данном случае важнее книжного или экранного. Учитель, строя проблемное изложение, стоит перед необходимостью отобрать выразительный познавательный материал, способный пробудить, прежде всего, любопытство и заинтересованность у учащихся. Эти качества часто проявляются только потому, что информация подается в необычной форме, а акценты в ходе изложения расставляются так, чтобы активизировать у слушателя процесс мышления. Изложение нужно выстроить таким образом, чтобы раскрыть перед учащимися основные этапы научного исследования, его логику, противоречивость возможной трактовки фактов, явлений, причинно-следственных отношений между ними, возможных вариантов решений проблемы. Проблемное изложение - это своего рода композиция на научную тему, созданная учителем и доступно донесенная до учащихся. Верно избранная тема, продуманный сюжет и удачное исполнение этой композиции побуждают школьников внимательно слушать учителя, следить за логикой развертывания мысли, искать и находить противоречия в логике самого изложения, если оно недостаточно корректно или намеренно предусматривает такое обнаружение учениками непоследовательности учителя. Таким образом, проблемное изложение учебного материала создает почву для самостоятельных рассуждений ребят над услышанным, для сомнений в достаточности и убедительности приводимых аргументов, для возникновения разнообразных мнений в отношении изучаемого объекта, тем самым активизируя и обостряя процесс мышления.

Правильно построенное проблемное изложение обладает определенной структурой и логикой. Обычно изложение строится на материале из истории науки, хотя можно найти и другие темы, позволяющие применить этот метод. Учитель формулирует проблему исследования, поставленную учеными, излагает гипотезы, которые были выдвинуты исследователями, намечает способы их проверки - реальный или мысленный эксперимент и, наконец, подтверждает или опровергает гипотезу, решая поставленную проблему. Следовательно, строя проблемное изложение, учитель сознательно учитывает те виды деятельности, к которой он хочет побудить учащихся. И хотя от учащихся не требуется в данном случае самостоятельного поиска знаний, слушая учителя, следя за развитием мысли, они на своем, индивидуальном для каждого, уровне учатся предвосхищать дальнейший ее ход, прогнозировать возможные результаты исследований или событий. В качестве источника материалов для проблемных изложений советую взять книгу Поля де Крюи "Охотники за микробами" или использовать гипотезы о возникновении жизни на Земле и попытки их доказательств. Не менее интересными сюжетами являются открытие процессов фотосинтеза, гипотеза о способах репликации ДНК или вопросы, связанные с реальностью эволюционного процесса. Попытайтесь построить несколько изложений в течение учебного года - и вы увидите, насколько интереснее становятся уроки и активнее работает мысль учеников по сравнению с простым объяснением материала.

Следующим методом проблемного обучения является эвристический, или частично-поисковый. Наиболее распространенной разновидностью этого метода является эвристическая беседа.

Большинство учителей используют беседу как наиболее интересную и живую форму проведения урока. Участие в диалоге позволяет раскрыться как личности и учителю, и ученику. Логика вопросов и ответов, неожиданный поворот мысли активизируют познавательную деятельность и самостоятельность учащихся. Систематическое применение беседы на уроках побуждает учителя к поиску новых ее форм, и, как правило, он не удовлетворяется обычной репродуктивной беседой, напоминающей фронтальный опрос. Он испытывает потребность в диалоге, который помогал бы ученику в большей степени самостоятельно получать знания и осуществлять те или иные мыслительные операции в процессе поиска. Так обычно приходят к эвристической беседе, существование которой известно со времен Сократа.

Под эвристической беседой понимается система логически взаимосвязанных вопросов учителя и большей части ответов учащихся, конечной целью которой является решение целой проблемы или ее части. Эвристическая беседа обладает целым рядом специфических особенностей, отличающих ее от репродуктивной.

1. Целевая направленность беседы на решение какой-либо новой для учащихся проблемы.

2. Логическая взаимосвязанность вопросов учителя и ответов учащихся, представляющих собой поэтапные шаги решения проблемы. В зависимости от ответов вопросы могут меняться и корректироваться.

3. Проблемный характер большей части вопросов, включенных в беседу.

4. Самостоятельность учащихся в поиске ответов на поставленные вопросы, основанная на имеющемся багаже знаний, но приводящая к новым знаниям и новым способам деятельности.

5. Доказательное целостное решение проблемы, поставленной в начале беседы.

Применение эвристической беседы преследует несколько педагогических целей, среди которых можно выделить мотивационную, познавательную и методическую. С позиции мотивации эвристическая беседа стимулирует у ребят активный интерес к изучаемому материалу, стремление принять участие в поиске, предложенном учителем. В познавательном отношении такая беседа является средством вовлечения учеников в самостоятельный поиск новых знаний и способов познавательной деятельности. В методическом отношении эвристическая беседа обучает последовательности шагов поиска решения, облегчает усвоение отдельных операций творческой деятельности.

Вопрос в эвристической беседе - это, по существу, посильная проблемная подзадача, требующая решения небольшой части основной проблемы, поставленной перед учащимися в начале беседы. Посильность - не единственное требование к вопросу. Он должен быть предельно четко сформулирован, а его формулировка должна побуждать учащихся к аргументированному ответу. Каждый последующий вопрос учителя должен вытекать из предыдущего вопроса или из ответа учащегося. С одной стороны проблемные вопросы базируются на имеющемся у учащихся запасе знаний и умений, с другой - предполагают выход за рамки этого запаса с целью получения новых для ученика знаний и умений. Здесь важно отметить, что если ответ учащегося не соответствует заданному вопросу и уводит от темы беседы, то следует аргументированно вернуться в ее русло, а не отрицать ответ ребенка сразу и категорически.

Эвристическая беседа как разновидность эвристического метода может быть применена в различных разделах курса биологии и в различных формах работы: в диалоге на уроке, при работе с учебником, при выполнении лабораторной или практической работы, при постановке эксперимента, при обсуждении фильма и т.д. Беседа, как и проблемное изложение, совсем не обязательно должна занимать весь урок. Иногда достаточно 10-15 мин эвристической беседы для достижения целей, поставленных на данном уроке.

Я специально не привожу в лекции примеров эвристической беседы, дабы не побуждать читателя к работе с готовым материалом. Я предлагаю ему самостоятельно составить несколько эвристических бесед, в которых бы выяснялись, например, способы выдвижения и проверки разных гипотез, этапы и условия проведения эксперимента, интерпретация наблюдений, фактов, результатов эксперимента. Хорошим исходным материалом для построения таких бесед могут быть: "Настольная книга учителя биологии" Шваба, "Биология" Н. Грина, У. Стаута, Д. Тейлора в трех томах, уже упомянутая книга "Охотники за микробами" Поля де Крюи, а также материалы журналов "Биология в школе", "Естествознание", еженедельника "Биология" (ИД "Первое сентября"). Я называю только наиболее известные издания, понимая труднодоступность необходимой литературы в настоящее время.

Следующий метод обучения - исследовательский. Он 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. В современной школе этот метод нашел свое отражение в проектной деятельности, получившей достаточно широкое распространение и иногда навязываемой императивно. Однако этой теме будет посвящена отдельная лекция, а пока остановимся на сущности исследовательского метода.

Исследовательский метод призван научить творческому применению имеющихся знаний и умений, овладению способами поиска знаний, т.е. решения новых для учащихся проблем. Исследовательский метод также призван развивать творческие склонности и способности каждого ребенка, пришедшего в школу. Благодаря этому методу формируются черты творческой деятельности, о которых будет сказано ниже. Вот почему необходимость применения исследовательского метода должна быть отражена в материалах программ и учебников. И, наконец, исследовательский метод, как никакой другой, создает мотивацию для творческой деятельности и является условием возникновения интереса к ней и ее результатам.

В курсе биологии исследовательский метод может применяться практически во всех лабораторных работах, при решении задач, при самостоятельном проведении полевых или лабораторных экспериментов. Каждая из этих форм исследовательской работы требует обязательного прохождения большей части или всех необходимых этапов исследования:

наблюдения фактов и явлений;

постановки проблем;

выдвижения гипотез;

планирования этапов исследования;

выявления связей данного явления или проблемы с другими;

формулирования и объяснения решения;

проверки решения;

практических выводов о возможном применении полученных знаний.

Важно, что перечисленные пункты в той или иной степени касаются решения любой творческой задачи - от написания сценария фильма или пьесы по биологии до серьезного академического исследования. В самом деле, разве не должен ученик, решивший написать сценарий пьесы о фотосинтезе, выяснить, что написано по этому поводу до него, поставить проблему нового подхода к материалу, воплотить замысел в постановке, проверить реакцию читателя и зрителя.

Так же шестиклассник, выясняющий степень влияния рН среды на рост и развитие узамбарской фиалки, проходит все этапы исследования, начиная с наблюдений и заканчивая оформленным представлением результатов эксперимента в виде научной работы.

Конечно, мы в первую очередь говорим об учебных исследованиях, результатами которых часто являются известные обществу знания. Однако широкое применение этого метода в настоящее время привело к тому, что детские творческие работы не только могут претендовать на право называться самостоятельными научными исследованиями, но и привносят объективно новые знания в человеческую культуру.

В этой связи следует сказать и о том, что наша учебная литература, ее методический аппарат значительно отстают от прогрессивного учительского опыта. Может быть именно поэтому основная масса детей не способна к самостоятельному поиску, а на международных олимпиадах мы, опережая остальных в сумме знаний, проигрываем там, где нужно самостоятельно думать.

Исследовательский метод обучения может быть эффективен только тогда, когда учитель выстраивает целостную систему обучения, в которой этому методу отводится значительная роль. Бессистемное применение проблемных задач малоэффективно. Необходимо применять систему задач, отвечающих следующим требованиям.

1. Система задач должна охватывать основные проблемы науки.

2. Она должна отражать методы научного познания.

3. В задачах должны найти свое отражение все процедуры творческой деятельности: видение проблем; умение выдвигать гипотезы; умение осуществлять перенос знаний и умений в новую ситуацию; видение многофункциональности объекта; конструирование нового способа решения проблемы на основе известных способов; видение альтернативы решения.

4. Задачи должны постепенно усложняться.

5. Подлинно исследовательские задачи должны требовать от учащегося самостоятельного поиска информации, причем на доступном, но достаточно высоком уровне.

Построение такой системы задач только отчасти можно возложить на плечи учителя. На самом деле это дело общей методики обучения биологии. Тем не менее, зная приведенные требования, учитель может накопить, отобрать и выстроить в определенной логике систему таких задач.

В книгах В.А. Бухвалова показаны алгоритмы составления биологических задач, в том числе и творческих. Однако в настоящее время эти книги вряд ли доступны учителю, поэтому ниже я процитирую некоторые из этих алгоритмов, предоставив читателю возможность самостоятельно их применить. К каждому алгоритму приведен тип формулировки задачи.

1. Задачи на выбор информации.

Выберите признаки, характерные для …

2. Задачи на исправление ошибок.

Исправьте ошибки…

3. Задачи на сравнение и сопоставление выводов.

Сравните строение, функции, образ жизни и т.д.

4. Задачи на установление взаимосвязей.

Установите взаимосвязи между питанием и фотосинтезом; строением и образом жизни и т.д.

5. Задачи на выявление приспособлений.

Какие приспособления имеются у растений, животных конкретного вида и т.д.?

6. Задачи на определение значения приспособлений.

Какое значение имеет выделение фитонцидов у растений?

7. Задачи на выявление противоречий.

Существует два вида муравьев, питающихся одной пищей в разное время суток. Объясните активность муравьев в разное время суток.

8. Задачи на постановку опытов.

Предложите опыты для выяснения причин, например, листопада или механизма испарения воды листьями.

9. Задачи на выдвижение гипотез.

Предложите гипотезы для объяснения данного факта или явления: например, замедления дыхания во время спячки у медведя.

10. Задачи на объяснение результатов опыта.

Объясните результаты данного опыта.

11. Задачи на анализ гипотезы.

Согласно одной из гипотез жизнь зародилась на глине. Проанализируйте эту гипотезу.

Таким образом, существует пять общедидактических методов обучения: объяснительно-иллюстративный; репродуктивный; проблемное изложение; частично-поисковый, или эвристический; исследовательский. Они отличаются друг от друга и характером деятельности учителя, и характером познавательной деятельности учащихся. Задача учителя - организовать усвоение знаний путем максимально эффективной и обоснованной комбинации содержания образования, средств и методов обучения, организационных форм работы. Умея это делать, учитель сможет обосновать перед любой инспекцией и логику своей профессиональной деятельности, и реакции класса, и результаты обучения.

2. Использование ИКТ в исследовательской деятельности учащихся

К использованию метода проектов предъявляются следующие требования: наличие проблемы; практическая и теоретическая значимость результатов проектной деятельности; самостоятельная деятельность учащихся в урочное или внеурочное время; поэтапная и структурированная деятельность школьников. Однако данный метод чаще всего используется в условиях преобладания в практике работы объяснительно-иллюстративного метода изложения учителем учебного материала. Поиски новых форм и методов обучения в целях активизации познавательной деятельности учащихся, развития их самостоятельности, овладения приемами мышления и творчества в процессе учебы приводят к пересмотру дидактических возможностей метода проектов.

Проектная деятельность всегда ориентирована на самостоятельную работу учащихся - индивидуальную, групповую, которую они выполняют в течение определенного времени. Метод проектов предполагает решение какой-либо проблемы, что предусматривает, с одной стороны, использование совокупности разнообразных методов, средств обучения, с другой - необходимость интегрирования знаний, умений применять знания из различных областей науки, техники, творческой сферы.

В проектной деятельности решаются сразу несколько задач: развитие навыков исследовательской деятельности учащихся, их творчества, стимулирование познавательной активности, углубленное изучение определенных разделов предмета, по которому выполняется проект. Причем участие школьников в проектной деятельности стимулирует развитие их взаимодействия сразу в нескольких направлениях (или на нескольких уровнях развития): информационном (обмен информацией), практическом (совместная исследовательская деятельность), эмоциональном (совместные переживания и впечатления) и этическом (нормы взаимодействия).

Цели и задачи биологического образования наиболее эффективно реализуются через модульные курсы, учебные исследовательские и проектные работы, а также во время летних практик. Перечисленные формы организации учебной деятельности и методы используются как в рамках урока, так и во внеклассной работе. Поэтому данная разработка является актуальной для учителя биологии средней школы.

Исследовательская деятельность школьников, позволяет им вырабатывать приемы самостоятельного изучения и поиска знаний и требует особого подхода к этой деятельности.

Основные требования к использованию исследовательской деятельности обучения:

Наличие значимой в исследовательском, творческом плане проблемы (задачи, требующей, исследовательского поиска для ее решения);

Практическая значимость предполагаемых результатов;

Самостоятельная (индивидуальная, парная, групповая) деятельность учащихся;

Использование исследовательских методов:

определение проблемы, вытекающих из нее задач исследования;

выдвижение гипотезы их решения;

обсуждение методов исследования;

анализ и объяснение полученных результатов;

оформление конечных результатов.

Продукт реализации этой программы - творческие, исследовательские работы учащихся, выполненные в рамках общеобразовательных предметов.

Темы исследовательских работ:

"Курильский чай кустарниковый - охраняемое растение Республики Коми",

"Сортоиспытание картофеля для сортообновления в условиях Усинского района",

"Содержание ястреба в неволе",

"Как вырастить свеклу на полярном круге"

3. Формирование исследовательской компетенции обучающихся на уроках биологии при изучении темы "пищеварение"

Одними из главных целей биологического образования провозглашённым образовательным стандартом являются:

освоение системы биологических знаний;

развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей;

ознакомление с методами живой природы.

В связи с этим учитель в меру своих возможностей и возможностей школы должен стремиться к "натурализации" биологического образования.

Каждый человек - это то, что он знает, умеет, чувствует. Однако знать не значит уметь. В своей деятельности учитель биологии встречается с детьми, уже накопившими некоторый запас жизненного и учебного опыта. У многих из них сформированы мотивы к обучению. И на основе этого опыта мы должны сформировать новый опыт.

Причём то, что мы привыкли называть познавательной самостоятельностью, формируется именно в процессе развития и реализации творческой деятельности. И существенную роль здесь занимают практические умения исследовательского характера. Лучше один раз посадить растение, чем несколько раз читать о том, как это надо сделать.

Развитие человека происходит в исторически сложившихся условиях культурных традиций и обладает определённой устойчивостью благодаря сложившимся связям с природной средой, материальной средой, социальной средой (семья, родственники, соседство), ценностно-символической средой (система воспитания). В различных условиях развития личности задаются определённые средства и формы реализации исследовательской деятельности. Так дети быстрее и охотнее начинают читать в тех семьях, где родители сами много читают, а не там, где детей заставляют читать.

Игра выступает фундаментальной деятельностью, значимой для развития исследовательской активности. Во многих играх заложены определённые правила, нацеленные на развитие и отработку исследовательских навыков и связанных с ними способностей - наблюдательность, активность в поиске нового, самостоятельность в освоении окружающего пространства. Любой новый предмет ребёнком осваивается посредством игры. Во всех мифах, сказках, пословицах отражены нормы исследовательского поведения. И согласно этим нормам (в результате исследований Р.М. Ригол), дети должны быть любознательными (их исследовательская любознательность вознаграждается), а исследовательское поведение взрослых персонажей и особенно женщин в основном наказывается.

Любой развивающийся человек изначально находится в противоречивом состоянии выбора - исследовать или принимать на веру. Этот выбор мы совершаем постоянно и, в большинстве случаев, неосознанно. Позиция пассивного принятия знаний оказываются социально необходимыми для успешной социальной адаптации, стабильности. Однако они оказываются проигрышными в ситуации нестабильности, требующей от человека самостоятельности в поиске эффективного решения. Если социокультурные нормативы постоянно подавляли исследовательскую активность, то такой человек никогда не будет предпринимать собственную активность.

Эффективность осуществления исследовательской деятельности связана с развитостью и устойчивостью исследовательской компетенции личности

Компетентность является "ключевым" термином современного образования, который обеспечивает возможность принятия эффективных решений в определённой предметной области. Е.В. Феськова выделяет перечень основных компетенций: общекультурная, информационная, коммуникативная, организационная и исследовательская. Исследовательская компетентность наиболее полно отражает современные требования к качеству школьного образования в аспекте развития личности учащегося.

Исследовательскую компетентность Феськова Е.В. определяет как "… совокупность знаний, умений, способов деятельности, позволяющих человеку быть в позиции исследователя по отношению к окружающему миру, выражающаяся через чувствительность к проблемам окружающего мира, умение распознать и разрешить проблемную ситуацию с любым произвольным объектом или явлением, используя для этого различные источники информации".

Исследовательская компетентность может быть сформирована только в исследовательской деятельности. Под исследовательской деятельностью школьников понимается деятельность, связанная с выполнением творческой задачи с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов, сформированных на научных традициях:

Формулировка целей и задач

Работа с литературой

Формулировка гипотезы

Подбор объекта исследования

Выбор методики исследования

Проведение исследования

Обработка результатов

Формулировка выводов

Написание отчёта

Типы исследовательских работ:

биология урок исследовательская компетенция

Проблемно-реферативные - это творческие работы, написанные на основе нескольких литературных источников, на основе которых вырабатываются собственные трактовки поставленной проблемы;

Экспериментальные - работы, написанные на основе эксперимента, уже описанного в науке и имеющего известный результат (они носят иллюстративный характер, предполагают самостоятельную трактовку особенностей результата в зависимости от изменения исходных условий)

Описательные - работы, направленные на наблюдение и качественное описание какого - либо явления;

Исследовательские - это творческие работы, выполненные с помощью научной методики. С помощью этой методики учащиеся получают собственный экспериментальный материал, на основе которого делают анализ и выводы

Система исследовательской деятельности представлена:

Формы деятельности: индивидуальная, парная, групповая.

В организации исследовательской деятельности выделяют три этапа:

Ожидаемые результаты исследовательской деятельности:

Предполагается, что в результате реализации системного подхода по формированию исследовательской компетенции выпускник будет обладать следующими качествами личности:

1) уметь самостоятельно приобретать новые знания, эффективно применять их на практике;

2) критически и творчески мыслить, находить рациональные пути преодоления трудностей, генерировать новые идеи;

3) грамотно работать с информацией: уметь собирать необходимые факты, анализировать их, выдвигать гипотезы решения проблемы, устанавливать закономерности, формулировать аргументированные выводы, находить решения;

4) быть коммуникабельным, контактным в различных социальных группах;

5) самостоятельно работать над развитием собственной нравственности, интеллекта, культуры.

Прогноз положительных результатов в процессе системного подхода по формированию исследовательской компетенции:

1) повышение качества обучения за счёт:

увеличения количества учащихся, занимающихся на "4" и "5";

увеличения количества победителей олимпиад;

увеличения количества победителей и участников исследовательских конференций, конкурсов;

увеличения количества членов школьного научного общества;

2) создание положительной мотивации обучения, которую можно проследить по результатам диагностики;

3) формирование культуры мышления, исследовательских умений, которые можно проследить по результатам диагностики;

4) изменение отношений " учитель - ученик" в сторону сотрудничества, которое можно проследить по результатам диагностики;

5) формирование умения работать с информацией, которое может проявляться:

в сознательном владении основами библиотечной грамотности;

в активном применении новых информационных технологий.

В настоящее время в изучении биологии особое значение приобретают навыки исследования и наблюдения, проводимые на человеке.

В теме "Пищеварительная система", изучаемой в 8 классе, основным понятием является пищеварение в различных отделах пищеварительного тракта.

Понятие "пищеварение" включает процессы механической обработки пищи, которые хорошо усваиваются школьниками на основе теоретических знаний. А усвоение процесса химического расщепления питательных веществ ферментами на их составные части, как показывает педагогическая практика, вызывает у обучающихся затруднения.

Главная причина в том, что на данном этапе недостаточно сформированы понятия о превращении веществ, так как обучающиеся только приступили к изучению химии. С другой стороны, у них имеется небольшая база знаний о ферментах как биологических катализаторах, полученная в теме "Клеточное строение организма". И для того, чтобы понятие "расщепление" приобрело осмысленное знание и успешное усвоение, необходимо формирование у школьников приёмов мыслительной деятельности в результате исследовательских работ и интеграции биологических и химических дисциплин.

За основу взята схема формирования понятий: ощущение - восприятие - представление - понятие. Особое значение я придаю образованию понятий и обучению познавательной деятельности, формирующейся при проведении эксперимента.

Таблица 1. Возможности применения исследовательских методов в теме "Пищеварение"

Программа Пасечника В.В.

Программа Сонина Н.И.

Общее кол-во часов по теме

6

5

Кол-во лабораторных работ

1. "Действие ферментов слюны на крахмал"

2. "Действие ферментов желудочного сока на белки"

1. "Действие ферментов слюны на крахмал"

Научная информация

Полная, имеет системное изложение

Энциклопедическая, нет системы, некоторые основные понятия даются в структуре дополнительной информации

Характер исследовательской деятельности

На основе умозаключения

На основе умозаключения

Для формирования исследовательской компетентности мною выбрана программа Пасечника В.В., которая расширена дополнительной лабораторной работой. Для того чтобы лабораторные работы несли исследовательский характер, частично были изменены их названия - "Действие ферментов слюны на крахмал" - на "Действие ферментов слюны на питательные вещества", аналогично лабораторная работа "Действие ферментов желудочного сока на белки" - на "Действие желудочного сока на питательные вещества"

Для достижения исследовательской цели необходимо:

1) вычленить из комплекса пропедевтических знаний учащихся понятия о расщеплении как химическом явлении с обязательным участием ферментов;

2) отобрать приёмы исследовательской деятельности и практических умений;

3) составить систему поэтапного формирования понятия "расщепление" в ходе исследований;

4) для формирования понятия "пищеварение" необходимо соблюдение логической цепочки, представленной в схеме 2, которая отражает отличия расщепления от механической обработки пищи и суть самого процесса расщепления как химического явления.

Схема 2

Система поэтапного формирования понятия "расщепление" в результате исследовательской деятельности представлена в таблице 2

Таблица 2.

класс

Урок

Основные понятия

Исследовательская деятельность

Методы исследовательской работы

7

1 этап

Органы пищеварения. Обмен веществ

Органы пищеварения. Расщепление. Роль ферментов

8

2 этап

Строение и функции клеток

Расщепление как химический процесс. Фермент каталаза. Специфичность ферментов.

Расщепление перекиси водорода ферментом каталазой.

Демонстрационный опыт. Наблюдение. Фиксация результатов.

8

3 этап

Пищевые продукты и питательные вещества

Распознавание углеводов и белков

Качественные реакции на углеводы и белки

Демонстрационный опыт. Наблюдение. Фиксация результатов.

8

3 этап

Пищеварение в ротовой полости

Расщепление в ротовой полости. Специфичность действия ферментов слюны на углеводы. Условия работы ферментов

Действие ферментов слюны на питательные вещества

Эксперимент. Наблюдение. Фиксация результатов. Выдвижение гипотез. Формулирование проблем и выводов.

8

3этап

Пищеварение в желудке

Расщепление в желудке. Специфичность действия ферментов желудочного сока на белки Условия работы ферментов

Действие ферментов желудочного сока на питательные вещества

Эксперимент. Наблюдение. Фиксация результатов. Выдвижение гипотез. Формулирование проблем и выводов.

На 1 этапе (7 класс) идёт формирование теоретических основ понятий "пищеварение" и "ферменты".

На 2-ом этапе (8 класс) идёт формирование умений наблюдать, анализировать и делать выводы.

На 3-ем этапе (8 класс) формируются практические, исследовательские умения.

Практическая часть представлена 4-мя исследовательскими работами, которые входят в структуру 4-х уроков в темах "Строение организма" и "Пищеварение". Анализ работ представлен в таблице 3.

Таблица 3. Анализ практической деятельности на уроках по изучению пищеварения

Название исследовательских работ

Анализ исследовательской работы

Расщепление перекиси водорода ферментом каталазой.

Тип работы - описательный Место и время в структуре урока - 10 минут при изучении жизнедеятельности клетки. Форма деятельности - групповая Метод частично - поисковый Исследуемые проблемы - 1) почему перекись водорода с сырым картофелем образует пену, с варёным не образует? 2) какой газ образует пену? 3) что произошло с перекисью после реакции? Средства - технология исследовательского обучения

Распознавание углеводов и белков

Тип работы - описательный Место и время в структуре урока - 5-7 минут при изучении характеристики питательных веществ Форма деятельности - групповая Методы - наблюдение, сравнение Исследуемая цель - уметь определять белки и углеводы на основе качественных реакций Средства - технология развивающего обучения

Действие ферментов слюны на питательные вещества

Тип работы - исследовательский Место и время в структуре урока - 15 минут, при изучении пищеварения в ротовой полости Форма деятельности - индивидуальная Методы: эксперимент, исследование Исследуемые проблемы:

1) какие вещества расщепляют ферменты слюны? 2) какие условия необходимы для работы фермента? Средства - технология исследовательского обучения Особенность практической работы: строгое выполнение указаний инструктивной карточки; скорость хим. реакции медленная - результат фиксируется через 10 минут.

Действие ферментов желудочного сока на питательные вещества

Тип работы - исследовательский Место и время в структуре урока - 20-23 минуты при изучении пищеварения в желудке Форма деятельности - индивидуальная/парная Методы - эксперимент, исследование. Исследуемые проблемы:

1) какие вещества расщепляют ферменты желудочного сока? 2) какие условия необходимы для работы фермента? Особенность практической работы: строгое выполнение указаний инструктивной карточки; скорость хим. реакции медленная - результат фиксируется через 30 минут. Средства - технология исследовательского обучения

Выводы

Данные исследовательские работы выполняют:

а) познавательную функцию, которая направлена на поиск решения поставленных проблем на основе сформированных знаний в 7 классе по биологии и межпредметных связей по химии;

б) развивающую функцию, которая направлена на развитие наблюдательности, решения проблем;

в) воспитательную функцию, которая направлена на развитие коллективизма, дисциплины, самостоятельности;

Учащиеся в процессе исследований сами находят истину, что приводит к повышению интереса к предмету, повышается уровень успешности. После звонка ребята не торопятся уйти из класса, а делятся возникшими идеями.

У ребят формируется ощущение собственной значимости, которая очень важна для этого возраста, т.к. у 8-классников "под влиянием биологических и социальных факторов в образе "Я подросток" приоритетное развитие получает признание в своей сущности" (Селевко Г. К.). И такая исследовательская деятельность на уроках является главным методом для их самореализации.

В результате созданной системы вовлечения учащихся в исследовательскую деятельность улучшается качество знаний по предмету, формируются и совершенствуются общеучебные умения и навыки, которые помогают быть успешными в других межпредметных дисциплинах и творческих конкурсах.

Глубина и осмысление теоретических знаний помогают справляться с итоговой аттестацией и поступать в высшие учебные заведения.

Методы исследовательской деятельности являются базовыми в технологиях развивающего, проблемного, разноуровневого и коллективного способа обучения, поэтому будет полезна для учителей, работающих с этими технологиями.

Литература

1. Дёмин И.С. Программа курса "Методика научного исследования" Методический сборник. М., 2001.

2. Нинбург Е.А. Выполнение и оформление самостоятельной исследовательской работы. - Л: Ленуприздат, 1991.

3. Поддъяков Н.Н. К проблеме умственного развития ребёнка-М., 1981.

4. Поддъяков А.Н. Исследовательское поведение: стратегия познания, противодействие, конфликт - М., 2000.

5. Журнал Биология в школе №5 2006; №6 2009

6. Журнал Исследовательская работа школьников № 1 2006

Приложение

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ В ТЕМЕ "ПИЩЕВАРЕНИЕ"

Лабораторная работа 1. "Действие ферментов слюны на питательные вещества".

Цель - показать способность ферментов слюны расщеплять углеводы.

Материал - 3 тонких среза картофеля сырого, 1 срез картофеля варёного, 2% раствор соляной кислоты, снег (лёд), 5% раствор йода в разведении 1: 5, хлопья куриного белка (1\2 куриного яйца на 0,5л воды, прокипятить), ватные палочки, микролаборатория.

Ход - 1) на всех срезах картофеля провести тонкую линию разведённым йодом;

2) на каждый срез с помощью ватной палочки нанести обильно слюну;

3) добавить слюну в микропробирку с белковыми хлопьями;

4) на 1-й срез сырого картофеля добавить 1 каплю 2% раствора соляной кислоты

5) 2-ой срез сырого картофеля поместить в чашку Петри со снегом;

6) фиксация результатов через 10 минут;

7) результаты занести в таблицу, проанализировать, сделать вывод.

Таблица результатов

№ среза

Содержание

Температура

Окраска полоски, хлопья белка (исчезли, нет)

1

Сырой карт. + слюна+ кислота

36?

2

Сырой карт. + слюна

0?

3

Сырой карт. + слюна

36?

4

Варён. Карт. + слюна

36?

5

Белковые хлопья + слюна

36?

Лабораторная работа 2. "Действие ферментов желудочного сока на питательные вещества"

Цель - показать способность ферментов желудочного сока расщеплять белки.

Оборудование - хлопья куриного белка (1\2 куриного яйца на 0,5л воды), спиртовка, водяная, снежная баня, желудочный сок (раствор аптечного ацединопепсина 10 таблеток на стакан тёплой воды),0,5% раствор KOH, пипетки, подсолнечное масло, срез сырого картофеля с йодной полоской, микролаборатория.

Ход - 1) в каждую пробирку налить по 1 мл желудочного сока;

2) 1-ую пробирку с желудочным соком прокипятить;

3) во 2-ую пробирку добавить 3-5 капель0,5% раствор KOH;

4) 3-ю пробирку положить сырой картофель с йодной полоской;

5) в4-ую пробирку добавить подсолнечное масло;

6) в 1,2,5, и 6-ую пробирки (кроме 3 и 4-ой!) добавить белковые хлопья;

7) 6-ую пробирку поставить в снег, а остальные в тёплую баню (цилиндр с водой

нагреть на спиртовке)

8) фиксация результатов через 30 минут;

9) результаты занести в таблицу.

Таблица результатов

№ пробирки

Содержимое

Температура

Наличие хлопьев, синей полоски, масла

1

Белок + 1мл прокипяч. Желудочного сок

37?

2

Б. + 1мл жел. сока+ 3 капли0,5% раствор KOH

37?

3

1мл жел. сока+ сырой картофель с йодной полоской

37?

4

1мл желудочного сока+ подсолн. масло

37?

5

Б. + желудочный сок

37?

6

Б. + желудочный сок

0?

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Метод проектов как способ организации исследовательской деятельности школьников на уроках информатики. Понятие исследовательского поведения. Разработка заданий по формированию исследовательской культуры при изучении информатики в начальной школе.

    дипломная работа [898,5 K], добавлен 16.06.2015

  • Определение методов и средств обучения, их выбор в зависимости от дидактических целей урока и от содержания проходимого материала. Структура объяснительно-иллюстративного и частично-поискового, репродуктивного и исследовательского методов обучения.

    презентация [1,5 M], добавлен 05.10.2014

  • Организация пассивного, активного и интерактивного обучения. Сущность обучения по Выготскому. Анализ использования активных форм и методов обучения на уроках и во внеклассной работе по биологии в средней школе. Уроки обобщения и систематизации знаний.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 31.01.2014

  • Особенность метода проблемного обучения в условиях внеклассной работы: кружковая работа как форма индивидуализации обучения, особенности исследовательской деятельности школьников 5-го класса. Реализация проблемного обучения в рамках кружковой работы.

    дипломная работа [17,0 M], добавлен 21.04.2011

  • Общая характеристика учебно-исследовательской деятельности, особенности ее реализации в процессе обучения курса ОБЖ для построения процесса обучения с учетом особенностей восприятия, памяти и интересов ребенка. Изучение и анализ школьных программ курса.

    дипломная работа [56,4 K], добавлен 12.08.2017

  • Формирование основ исследовательской деятельности учащихся как педагогическая проблема. Особенности организации учебно-исследовательской деятельности учащихся в процессе обучения химии. Обобщение опыта учителей на уроках и во внеурочной работе по химии.

    курсовая работа [267,0 K], добавлен 08.09.2014

  • Сущность исследовательской компетенции, ее структура, социальный аспект. Изучение методических основ применения Интернет-технологий в формировании мотивации к исследовательской деятельности у старшеклассников в процессе обучения английскому языку.

    дипломная работа [143,3 K], добавлен 30.10.2013

  • Характеристика основных особенностей формирования исследовательской компетентности студентов. Анализ необходимости внедрения универсальных научных методов познания в систему образования. Изучение феномена учебно-исследовательской деятельности учащихся.

    статья [134,8 K], добавлен 18.07.2013

  • Принципы исследовательского обучения. Специфика реализации исследовательских задач в школе. Оценивание успешности обучающегося в выполнении проекта или исследования. Отличие эвристического обучения от проблемного и развивающего, его формы и методы.

    курсовая работа [140,8 K], добавлен 26.03.2015

  • Основы, современное понимание и роль в образовательном процессе проектно-исследовательской деятельности студентов. Организация проектно-исследовательской деятельности в образовательной структуре. Применение знаний, приобретенных при изучении предметов.

    курсовая работа [582,2 K], добавлен 03.10.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.