Активизация исследовательской и проектной деятельности учащихся на уроках биологии

Содержание:
1. Цель
2. Обоснование темы
3. Исследовательская деятельность учащихся
4. Проектная деятельность учащихся
5. Презентации как продукт проектной деятельности
6. Выводы

    Цель: создание благоприятных условий для реализации творческого потенциала учащихся, развития интереса к биологии.

    Обоснование темы

Для осуществления на практике основных принципов общего среднего образования: развития, гуманизации, демократизации, дифференциации, регионализации происходит изменение содержания и методов образования, замена или обновление действующих учебных программ и учебно-методических пособий. Использование деятельностного подхода позволяет быстро реагировать на меняющиеся условия обучения. Реализация принципов деятельности, непрерывности, системности, целостного представления о мире, психологической комфортности и вариативности творчества способствуют воспитанию гармонично развитой творческой личности. Существует множество методов и приемов, которые, если используются в системе, служат цели понимания и актуализации себя как творческого человека. Из многообразия методов в данной работе рассмотрим лишь исследовательскую и проектную деятельность учащихся.

    Исследовательская работа
    Исследовательский метод рассчитан на самостоятельность учащихся. Деятельность же учителя состоит в подготовке заданий, которые бы обеспечивали творческое применение знаний, в осуществлении консультативной помощи и контроля. Вопрос о самостоятельной работе учащихся исследуется многими отечественными и зарубежными психологами и педагогами, утверждающими, что возникновения мыслительной деятельности учеников во время объяснения учителя недостаточно - осознания материала не происходит. Путь к осознанию лежит через самостоятельную работу. Научные исследования показали, что ученики сохраняют в памяти: 10% из того, что читали, 20% из того, что слушали, 30%; из того, что наблюдали, 50% из того, что видели и слышали, 70% из того, что высказывали и обсуждали, 90% из того, что высказывали и практически выполняли.

    Этапы процесса исследования:
        1. Наблюдение и изучение фактов и явлений.
        2. Определение непонятных или противоречивых явлений (постановка проблемы).
        3. Выдвижение гипотез.
        4. Построение плана исследования.
        5. Осуществление этого плана.
        6. Формулирование решения, объяснение.
        7. Проверка решения.
        8. Практические выводы о возможности и необходимости применения полученных знаний.
    Отбор методов в данном случае осуществляется на основе принципа проблемности обучения.
    Проблемное задание - учебное задание, составленное таким образом, что учащиеся попадают в ситуацию, которая воспринимается школьниками как интеллектуальное затруднение, требующее новых знаний. Поставленные вопросы требуют от обучаемого самостоятельного нахождения ответа посредством мышления (в отличие от вопросов, требующих только напряжения памяти). Проблемные вопросы обычно строятся с использованием слов: почему, как объяснить, как доказать, что из этого следует и т. п. (ср., в вопросах на память используются слова: что, где, когда, сколько и др.).
    Условия для создания проблемной ситуации:
        - наличие проблемы (уже разрешённой наукой, но новой для учащихся;
        - оптимальная трудность проблемы;
        - наличие достаточных знаний в этой области;
        - значимость для учащихся её разрешения.
    Структура проблемного изложения:
        - постановка проблемы;
        - ход решения и его логика;
        - процесс решения, возможные затруднения и противоречия;
        - решение и доказательство его правильности;
        - раскрытие значения решения.
    Ученик при этом не только воспринимает информацию, но у него возникают сомнения, вопросы, предположения следующего рассуждения.

    Методический аппарат учебников способствует использованию исследовательской деятельности на уроках. Однако практические и лабораторные работы, как правило, проводятся по инструктивной карте, составленной учителем. Программирование действий учащихся позволяет выполнять работу последовательно, помогает им предвидеть последствия своих действий, но лишает возможности применить творческий подход. Поэтому необходимо создать условия для исследования, дать возможность ребенку самому выбрать уровень сложности предлагаемой работы.
    Новизна работы заключается в том, что инструктивные карты, составленные на два уровня (стандартный и продвинутый), позволяют слабым учащимся поэтапно выполнять работу, а сильным - проявить творческий подход к решению проблемы. Инструктивные карты продвинутого уровня содержат лишь цель исследования и незначительные "подсказки", в то время как карты стандартного уровня определяют всю последовательность действий.
    Одной из форм изучения материала являются экскурсии, которые призваны облегчить восприятие учебного материала, повысить познавательный интерес, создать у учащихся представления о целостной естественнонаучной картине мира, а по сему должны включать исследования учащихся. Но, прежде всего, необходимо определить условия, оптимальный набор методов и приёмов, используемых на экскурсии.
    Ценность исследовательской работы заключается в том, что учащиеся, оперируя понятиями в глобальных масштабах, выполняют работу на местном материале, учатся предвидеть последствия своих действий. Девизом их работы является выражение: "Мыслим глобально, действуем локально".
    Форма работы может быть индивидуальной, парной или групповой. Наиболее эффективными являются индивидуальные исследования учеников. Руководствуясь своими познавательными интересами и возможностями, а также советами-рекомендациями учителей, учащиеся готовят творческие отчёты и доклады.
    Эффективность уроков будет наибольшей, если теоретические знания, полученные на уроке, будут реализованы в практической деятельности ученика или же теоретические познания будут достигаться в ходе собственных исследований. Необходимо организовать учебно-воспитательный процесс так, чтобы ученик мог овладеть знаниями, умениями и навыками на необходимом уровне, наиболее полно раскрыть свои способности и двигаться в своем развитии дальше.

    Проектная деятельность
    Наука и практика обучения не раз доказывала наличие индивидуальных различий в творческих способностях детей. Дифференциация учащихся в каждой возрастной групп по их творческому потенциалу достаточно значительна. Однако ориентация на "среднего" ученика до сих пор сохраняется. Накопленный теоретический материал пока недостаточно применяется в решении вопросов развития творческих способностей учащихся. Не вызывает сомнения тот факт, что творческая деятельность должна быть необходимой составляющей современного образования, так как перед каждым человеком в течение жизни встают не только повторяющиеся задачи, но и новые, неожиданные проблемы. Поэтому учащимся важно овладеть умением переноса способов деятельности, их преобразования соответственно новой ситуации, применения знаний в различных сферах. Таким образом, ученик должен выступать активным участником процесса обучения, а не пассивным статистом.
    Одним из методов, повышающих творческую активность учащихся, является проектная деятельность. Планирование действий при проектной деятельности идет "от ученика" с учетом его способностей, интересов, потребностей. Результат проектной деятельности - графическое или теоретическое решение поставленной проблемы.
    Этапы проектной деятельности:
        1. Изучение фактов и явлений
        2. Постановка проблемы
        3. Построение плана деятельности (использование инструктивной карты, составленной учителем)
       4. Осуществление плана, объяснение
       5. Графическое или теоретическое составление проекта
       6. Защита проекта (решение проблемы)
    Несомненно, работа над проектом у учащихся с низким уровнем усвоения материала будет сводиться лишь к констатации фактов. Но и это не должно стать преградой в проектной деятельности. Попытка изложения своих мыслей (пусть даже слабая) способствует повышению творческого потенциала ученика. Главное - не ограничивать свободу мысли, дать волю фантазии ученика, при этом требуя научного обоснования всех идей.

    Презентации как продукт проектной деятельности
    Развитие новых информационно-коммуникационных технологий требует иного подхода к преподаванию школьных предметов. Увеличивающийся поток информации лучше усваивается учениками, если он излагается в доступной, наглядной форме. Этим требованиям отвечает работа с презентациями.
    Готовые презентации по биологии могут быть предложены учителем в качестве наглядного и краткого пособия при изучении нового материала, закреплении знаний, коррекции знаний. Наиболее эффективной является работа в сотрудничестве "ученик - учитель биологии - учитель информатики". При этом создаются условия для реализации творческого потенциала учащихся, развития интереса к предмету. Ученик, сам, создавая презентацию, переосмысливает получаемую информацию и передает ее одноклассникам. При этом повышается качество знаний самого ученика.
    Изложение материала в форме презентаций занимает немного урочного времени, при этом не теряется эффективность обучения. Это наиболее ценно при повторении материала и подготовке к экзаменам.
    Приобретаемые навыки работы с научной литературой, интернет-ресурсами способствуют не только учебной деятельности и выбору профессии, но и обогащают жизненный опыт подростка.
    Учитель, работая в сотрудничестве с учениками, создает методическую копилку презентаций, которую можно использовать и при изучении новых тем, и при повторении, и при индивидуальной коррекции знаний.

Выводы
        1. Проектная и исследовательская деятельность учащихся способствует лучшему усвоению учебного материала.
        2. Отмечается повышение интереса к предмету при использовании разных методов обучения.
        3. Проектная и исследовательская деятельность способствуют развитию навыков самостоятельной работы учащихся, творческого подхода к решению проблем.
       4. Отрабатываются навыки работы с различными источниками дополнительной информации.
       5. Работая по собственному плану действий, ученик меняет виды работ (практическая работа чередуется с теоретической), что важно для снижения утомления и выполнения здоровьесберегающего подхода к обучению.
        6. Создается методическая копилка пособий (в том числе презентаций), которую можно использовать и при изучении новых тем, и при повторении, и при индивидуальной коррекции знаний.

 

4) В преподавании биологии проектную деятельность использую в зависимости от целей и задач обучения. Проекты могут быть разных видов (смотри таблицу): экскурсионный проект (например, экскурсия в подводный «сад», в мезозойскую эру и т.д.), конструктивный, т.е. создание конкретного полезного продукта, информационный, исследовательский, творческий, межпредметный или монопроект, индивидуальный, внутриклассный и внутришкольный.  Проекты отличаются по продолжительности выполнения.

При внедрении проектной деятельности в учебный процесс важна определенная последовательность, поэтому знакомлю учащихся, как поэтапно выполняется работа по проекту. Классная доска должна быть оформлена таким образом, чтобы ребята четко уяснили наличие каждого этапа. Такой урок можно провести практически по любой теме в биологии.                 

Первый этап – выбор тематики проекта. В одних случаях тема может формулироваться рамками программы, в других, выдвигаться учителем с учетом учебной ситуации по предмету, естественных профессиональных интересов, интересов и способностей учащихся. В-третьих, тематика проектов может предлагаться и самими учащимися, которые, естественно, ориентируются при этом на собственные интересы, не только чисто познавательные, но и творческие, прикладные.                                                 

Тематика проектов может касаться какого-то теоретического вопроса школьной программы с целью углубить знания отдельных учеников по этому вопросу, дифференцировать процесс обучения. Чаще, однако, темы проектов, относятся к какому-то практическому вопросу, актуальному для практической жизни и вместе с тем, требующему привлечения знаний учащихся не только биологии, а из разных областей, их творческого мышления, исследовательских навыков. Таким образом, достигается вполне естественная интеграция знаний.

Вторым этапом является сбор информации. Это можно осуществить на уроках знакомства с проектной деятельностью, используя материал обычного учебника, при этом идет отбор материала для проекта, текст анализируется, возникают противоречия, дополнительные вопросы и у многих учеников возникает желание искать ответы на них в других источниках. Цель достигнута – ребята отправились на поиски, но с другой стороны слабые ученики чувствуют себя уверенно с уже добытым на уроке багажом знаний.

Изготовление продукта-результата опять же может носить посильный избирательный характер. Кто-то успеет все оформить на уроке и получит положительную оценку, но обязательно будут дети, продолжившие самостоятельно работу дома.

Выбор вида презентации проекта зависит не только от индивидуальных особенностей ребенка, но и его материальных возможностей. Наиболее часто используемые презентации проектов в биологии это: научный доклад, экскурсия (можно виртуальная), научная конференция, мультимедийная презентация, информационный плакат, памятка  и другие. Нет необходимости выбирать только один способ, их можно комбинировать.

На своих уроках в последнее время я использую ознакомительно-ориентировочные информационные проекты. Этот тип проектов изначально направлен на сбор информации о каком-то объекте живой природы или процессе и явлении; предполагается ознакомление участников проекта с этой информацией, её анализ и обобщение фактов, предназначенных для широкой аудитории.

Представление и защита продукта проектной деятельности происходит в форме мультимедийной презентации, которую в дальнейшем можно использовать в качестве наглядного демонстрационного материала для уроков биологии. Этот факт является социально значимой мотивацией у школьников, появляется элемент соревнования: чья презентация будет в копилке наглядных материалов?  Данная форма представления результатов имеет целый ряд преимуществ.

Мультимедиа-презентация означает использование в информационных целях широкого спектра средств передачи информации – текста, изображения, звука, видео, анимации. Важной характеристикой мультимедиа-презентации является интерактивность, т.е. меню с возможностью выбора раздела, языка, звукового сопровождения и т.п. Презентации могут включать в себя анимированные ролики, фото и видеоматериалы, дикторский голос «за кадром», музыкальное сопровождение, а так же самые обширные справочные материалы с текстами, графиками и схемами.

На сегодняшний день мультимедиа-презентации – современный и эффективный инструмент, который используется в самых разных сферах бизнеса. Принципы изложения материала в мультимедийной презентации соответствуют общим принципам представления информации. Стандартная структура мультимедийных презентаций выглядит следующим образом. Как правило, мультимедийная презентация состоит из трех частей.

         Первая часть – заставка, титульный лист. Задача заставки – привлечь внимание и создать эмоциональный настрой у зрителя. Своего рода аналог представления докладчиком собственной персоны.

         Вторая часть – собственно мультимедийная презентация с индивидуальной системой навигации по разделам и системой управления звуком презентации. Многие презентации позволяют вести просмотр - как в автоматическом режиме, когда анимационные ролики идут в заданной последовательности, так  и в интерактивном, используя систему навигации.

         Третья часть – дополнительные разделы, приложения. Сюда относятся так называемые исчерпывающие источники информации: сводки с подробными спецификациями, дополнительные видео и фото репортажи, словари терминов и т.п.

Задача мультимедийной презентации – сделать сухую информацию интересной, доступной и приятной для восприятия, выделить важные моменты. Естественно, мультимедийная презентация должна соответствовать стилистике, графическим решениям и общей логике изложения информации.

Цель проектной деятельности – приобщить учащихся к активному обучению, помочь развитию их учебно-познавательных умений и навыков, научить их учиться, чтобы лучше усваивать учебный материал по биологии (в частности ботанике или зоологии).

Постоянно овладевая умениями и навыками рационального учебного труда, тренируя себя по вопросам и заданиям, наблюдениям и опытам с натуральными объектами, учащиеся самостоятельно приобретают знания, дополняя и углубляя их при изучении рекомендуемой для проектной деятельности биологической литературе.

Какие же конкретно задачи ставятся при обучении учеников проектной и исследовательской деятельности? Их можно наметить несколько, но ведущими будут следующие:

формировать и развивать творческие способности ученика;

развивать умения и навыки в постановке проблем и нахождения способов их решений;

создать мотивирующий фактор в обучении и самообразовании;

заложить основы чувства индивидуальной ответственности за свои поступки, принятые решения и действия;

постараться развить у ученика коммуникативные умения и навыки и т.д.

В результате совместной деятельности педагога и ученика можно наблюдать выявление того, что учитель и ученик находятся в тесной взаимосвязи при работе над проектом.

Мы сотрудничаем: вместе ставим цели и задачи. Учитель корректирует наблюдения школьника, помогает отобрать факты, значимые в данной работе, сформулировать гипотезу, составить план для проведения наблюдения или постановке эксперимента, учит работать с огромным объемом информации по теме (искать, отбирать, анализировать и применять в работе). А самое главное, учитель всегда поможет применить полученные знания для достижения целей и задач проекта. Важным результатом такой совместной работы является и выработка специфических методологических умений школьника. Когда он, выполнив проект и защитив его, научился:

планировать работу;

письменно и устно представлять результаты своей работы;

защищать и отстаивать свою точку зрения;

отвечать за результаты работы;

оформлять работу и т.д.

Таким образом, проектная и исследовательская деятельность учащихся, как никакая другая учебная деятельность, поможет учителям сформировать у ученика качества, необходимые ему для дальнейшей учебы, для профессиональной и социальной адаптации, причем, независимо от выбора будущей профессии.

Для внедрения в практику проектной деятельности, исследовательского метода, прежде всего необходимо решить такой вопрос: с какого возраста ученики могут принять участие в такой деятельности и в каких формах это будет происходить, как будет происходить защита проектов и кто к ней будет привлечен (эксперты-учителя, родители, слушатели и т.д.).

Одной из серьезных проблем проектной работы, как для учителя, так и для ученика, является выбор темы. Дело в том, что проектная деятельность многозначна и может осуществляться с различными педагогическими целями.

Например, она может быть направлена на развитие способностей каждого учащегося класса, независимо от его интереса к конкретному предмету. Например, на уроках биологии все ученики занимаются решением проблемных задач по биологии, хотя некоторые из этих учащихся и не интересуются биологией.

Ученики могут и не проявлять интереса к предмету, но исследовательской деятельностью занимаются, и она приносит им определенную пользу. Другой пример, когда тема работы это предмет активного интереса ученика, его интересует как объект изучения, так и собственное наблюдение, исследование.

Необходимо учитывать и то обстоятельство, что исследовательская работа, выполняемая в течение части учебного года не должна отнимать много времени. Ведь не надо забывать и о том, что существует учебная программа, домашние задания по другим предметам, о том, что многие ученики помимо школьной жизни имеют и другие интересные для них занятия..

Всегда надо помнить, что на ученика ложатся задачи по наблюдению, описанию и обобщению результатов работы, требующие от него ответственного отношения и определенных затрат времени.

Какова же роль учителя в проектной деятельности?

Неверно было бы думать о том, что учитель берет на себя всю ответственность за качество исполнения работы своих подопечных и постоянно выступает в роли наставника и опекуна. Это не так и этого нельзя допускать. Учитель должен по отношению к ученику выполнять роль консультанта, научного руководителя. Школьник, работающий над проектом, должен понимать, что основная доля ответственности за качество работы, сроки ее выполнения, лежат на нем. Ученик должен думать также и о том, насколько достоверными научными фактами и информацией он располагает, что подойдет для работы, а от чего следует отказаться.

Учитель должен напомнить об этом, подсказать направление, в котором следует искать, отредактировать текст аналитической части, при необходимости оказать техническую помощь.

Что делать учителю, выбравшему методику проектной деятельности учащихся?

Составить план работы.

Ознакомиться с методами исследования проблемы и данными науки по этому вопросу.

Создать положительную мотивацию к работе у учащихся.

Совместно с учащимися участвовать в анализе проблем по теме проектной работы.

Осуществлять промежуточный контроль и коррекцию выполняемой учеником работы.

Выработать критерии оценки проектной деятельности учащихся.

Составить нормы и требования по оформлению работы.

Разработать примерные критерии оценки выступления докладчиков на защите проекта.

Составить положения методического подхода к проектной деятельности.

Составить совместно с учащимися список тем для проектной деятельности.

Поскольку проект в значительной степени отличается от реферативной работы, приведу общие требования, примерные критерии оценки и методические подходы к выбору темы, выполнению проекта, оформлению проекта и защите проекта.

Общие требования к проектной работе по биологии.

Представляемый проект должен иметь титульный лист с указанием: фамилии, имени, отчества исполнителя и руководителя (ей) проекта, название проекта, года написания работы, указанием целей и задач проектной работы.

Содержание проектной работы должно включать такие разделы, как:

введение, в котором обосновывается актуальность выбранной или рассматриваемой проблемы;

место и время выполнения работы;

краткое описание используемых методик с сылками на их авторов (если таковые необходимы для работы или использовались в ней);

систематизированные, обработанные результаты исследований;

выводы, сделанные после завершения работы над проектом;

практическое использование результатов проекта;

социальная значимость проекта;

приложение: фотографии, схемы, чертежи, гербарии, таблицы со статистическими данными и т.д.

Критерии оценки проектов по биологии:

четкость поставленной цели и задач;

тематическая актуальность и объем использованной литературы;

обоснованность выбранных методик для проведения исследований;

полнота раскрытия выбранной темы проекта;

обоснованность выводов и их соответствие поставленным задачам;

уровень представленных данных, полученных в ходе исследования выбранной проблемы (объекта), их обработка (при необходимости);

анализ полученных данных;

наличие в работе вывода или практических рекомендаций;

качество оформления работы (наличие фотоматериалов, зарисовок, списка используемой литературы, гербарных материалов к проектам по ботанике и т.д.).

Критерии оценки выступления докладчика по защите проекта:

обоснованность структуры доклада;

вычленение главного;

полнота раскрытия выбранной тематики исследования при защите;

использование наглядно-иллюстративного материала;

компетентность, эрудированность докладчика (выступающего) и умение его быстро ориентироваться в своей работе при ответах на вопросы. Задаваемые комиссией (членами жюри или экспертной комиссией);

уровень представления доклада по проекту (умение пользоваться при изложении доклада и ответах на вопросы материалами, полученными в ходе исследования), четкость и ясность при ответах на все возникающие в ходе доклада вопросы по проекту, что является неотъемлемым показателем самостоятельности выполнения работы по выбранной теме.

Общие требования к оформлению проекта по биологии:

При оформлении работы следует соблюдать определенный стандарт, это позволит во многом, ограничить включение в работу лишних материалов второстепенного ранга, которые помешают вычленить главное, основное или засоряющих работу.

Для защиты проект может быть представлен как в печатном варианте, так и в рукописном, оформленном на белых плотных листах бумаги формата А-4. Все подписи должны быть четкими и выполненными, желательно печатным шрифтом, а также достаточно крупными и хорошо читаемыми.