Из опыта работы по организации внеурочной проектно-исследовательской деятельности учащихся по биологии

Государственные образовательные стандарты предполагают возможность реализации актуальных в настоящее время компетентностного, системно-деятельностного подходов, которые определяют ряд задач обучения биологии. Одной из задач является овладение способностью творческого решения учебных и практических задач, самостоятельное выполнение различных исследовательских работ, участие в проектной деятельности. [3, c. 56]

С этим связано введение в практику образовательных учреждений методов и технологий на основе проектной и исследовательской деятельности обучающихся. Выпускники школы должны овладеть составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы, объяснять, доказывать, защищать свои идеи.

В своей педагогической практике я отвожу важное место проектно-исследовательской деятельности. Данный вид деятельности связан с решением исследовательских задач с заранее неизвестным результатом. Учебное исследование имеет целью приобретение учащимися навыка исследовательской деятельности, освоения исследовательского типа мышления, формирования активной позиции в процессе обучения.

При обучении учеников проектной и исследовательской деятельности я ставлю следующие задачи:

-        формирование и развитие творческих способностей учащихся;

-        развитие умений и навыков в постановке проблем и нахождения способов их решений;

-        развитие индивидуальной ответственности за свои поступки, принятые решения и действия;

-        развитие у ученика коммуникативных умений и навыков.

Грамотно проводить исследовательскую работу может не только человек, занимающийся наукой профессионально, но и тот, кто еще учится в школе. Поэтому одним из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса является организация учебной исследовательской деятельности и развитие её основного компонента — исследовательских умений, которые не только помогают школьникам лучше справляться с требованием программы, но и создают внутренний мотив учебной деятельности в целом. [2, c. 106]

Формировать исследовательские умения необходимо не только на уроках, но и во внеклассной работе, которая позволяет учащимся интересующимися предметом, не ограничиваться рамками учебной программы. Применение во внеклассной работе заданий, связанных с проведением наблюдений и опытов, развивает у школьников исследовательские наклонности.

Разнообразие объектов и процессов, изучаемых на уроках биологии, обеспечивает огромные возможности для исследовательской деятельности, в процессе которой обучающиеся учатся излагать свои мысли, работать индивидуально, в группе и в коллективе, конструировать прямую и обратную связь. Во время исследовательской работы каждый ученик имеет возможности реализовать себя, применить имеющиеся у него знания и опыт, ощутить успех.

В ходе работы над учебным исследованием возможно и целесообразно развитие следующих исследовательских умений: понимание сущности проблемы и формулирование проблемного вопроса, формулирование и обоснование гипотезы, определение задач исследования, отбор и анализ литературных данных, проведение эксперимента или наблюдения, фиксирование и обработка результатов, формулирование выводов. А также развитие таких коммуникативных умений и навыков, как организация внутригруппового сотрудничества, совместная выработка способов действий, публичная презентация работы.

Привлекая учащихся к исследованиям, необходимо, прежде всего, опираться на их интересах. Все, что изучается, должно стать для ученика личностно значимым, повышать его интерес и уровень знаний. Исследовательская деятельность должна вызывать желание работать, а не отталкивать своей сложностью.

Существует три основных типа внеклассных занятий: индивидуальные, групповые и массовые. Индивидуальная работа тесно связана с приобщением учащихся к чтению и реферированию научно-популярной и специальной литературы, с выполнением наблюдений, проведением экспериментов.

Успех этой работы зависит от сочетания деятельности учащихся в стенах школы с изучением природной среды населенного пункта и его окрестностей.

Учитель и ученик совместно должны что-то открывать. Тогда отношение учащихся к проводимым экспериментам будет вдумчивым и осмысленным. Они сами начнут высказывать массу гипотез и предлагать разные варианты объяснений увиденного. Здесь учитель, как более знающий экспериментатор, сможет вместе с ними проанализировать полученные результаты, объяснить их сущность, причинность и найти ответы.

Конечно, к такой работе учащихся нужно подготовить. Без накопления определенных знаний по методике проведения опытов, навыков, умений анализировать ничего не получится. Подготовку учеников к творческому подходу я начала с практического изучения природы: экскурсий в различные биоценозы: степь, луг, пресный водоем, лесопосадку, поле. Экскурсии проводятся на занятиях кружка «Здоровье планеты».

Мы знакомимся с представителями флоры и фауны, определяем по атласам и определителям растения, насекомых, птиц. Учащиеся ведут систематические наблюдения за природой.

Проводя данную работу, я учу детей восторженно воспринимать мир природы, так как восторженность увлекает учеников. Если учитель делает вид, что он все знает, что его ничего не удивляет, если он строго, методически грамотно излагает свой предмет и его не поражают на каждом уроке те факты, которые он излагает, то ему не освоить исследовательский принцип в обучении.

Методическая литература предлагает алгоритм выполнения исследовательской работы в определенной последовательности:

1)   формулирование темы

2)   формулирование цели и задач исследования

3)   проведение теоретического исследования;

4)   экспериментальная проверка;

5)   анализ и оформление результатов научных исследований;

6)   внедрение и эффективность результатов научных исследований;

7)   публичное представление работ на научно-практических конференциях. . [1, c. 150]

Задания исследовательского характера увлекают детей. Исследовательскую деятельность провожу в три этапа: исследовательские работы для учеников 5-6 классов; проекты для среднего звена 7-8 классы; научно-исследовательские работы 9-11 классы. Получая собственный экспериментальный материал, обучающиеся проводят анализ и делают выводы о характере исследуемого материала.

Учащиеся 5-6 классов успешно работают над созданием проектных работ. Для активизации исследовательской деятельности у младших школьников и формирования мотивации, целесообразно их знакомство с исследовательскими работами старшеклассников. Данная система поэтапного приобщения учащихся к исследовательской деятельности содействует развитию у них интереса к знаниям в области биологии, а так же выявлению талантливых и одаренных школьников.

Используя приобретенные умения и навыки учащиеся, выполняют исследовательские работы.

Учащиеся МОУ — ООШ с. Александровка приняли участие в региональной акции «Живи, родник!». Участие в акции позволило начать исследовательский проект «Изучение родника в окрестностях села Александровка». В течение трех лет дети занимались изучением экологического состояния родника. Исследования включали следующие этапы:

-        изучение научной и научно-популярной литературы по теме исследования;

-        проведение экскурсий, фенологических наблюдений, оценка экологического состояния прилегающей к роднику территории;

-        лабораторный анализ гидрохимических и органолептических свойств воды, исследование воды в СЭС п. Степное;

-        проведение анкетирования среди местного населения для выяснения отношения к роднику;

-        фотографирование источника;

-        составление карт-схем и диаграмм;

-        обработка собранного материала и оформление исследовательской работы.

Работа вдохновила учащихся на литературное творчество: были написаны стихотворения и сказка — быль о роднике.

Был составлен паспорт родника. В паспорте источника описаны характер прилегающего рельефа, пород и почв, растительный и животный мир вблизи родника, оценено экологическое состояние окружающей территории.

Учащиеся 5 — 6 классов на практических занятиях кружка «Здоровье планеты» провели расчистку родника, очистили территорию, прилегающую к роднику, от бытового мусора.

Учащиеся 9 класса провели социологический опрос, и анкетирование жителей села, которые показали, что они используют воду из источника в хозяйственных целях. Жители с. Александровка говорили о роднике с теплотой, выражали свою поддержку акции.

Анализ воды из источника проводился во время практических работ на уроках химии (оценивались органолептические и гидрохимические свойства воды).

На занятиях кружка «Здоровье планеты» учащиеся 5 — 7 классов описывали состав флоры и фауны вблизи родника, вели фенологические наблюдения. Групповой метод исследования помогает справиться со сложными заданиями. Участие в группах детей разного возраста обеспечивает преемственность при выполнении долговременных проектов.

Коллективная работа приучает ребят к взаимной ответственности за общее дело. Дух творчества захватывает детей, особенно когда они познают радость даже самого маленького открытия.

Данная работа способствовала формированию экологической культуры учащихся, позволяет применять в практической деятельности теоретические знания, полученные на уроках экологии, биологии, географии, развивает исследовательские навыки. Практические результаты данных исследований я использую на уроках биологии, экологии, химии.

Ребятами 5 класса была выполнена работа «Домашние синоптики». Цель данной работыизучить способы прогноза погоды на основе наблюдений за домашними животными. Объектом исследования стали домашние кошки.

Для достижения цели ребятами были поставлены, ставила следующие задачи: подобрать и изучить литературу по данной теме, применить полученные знания на практике (наблюдать и прогнозировать), провести анализ полученных данных.

Практическая значимостьработы заключается в возможности ее использования на уроках природоведения и экологии, дает возможность лучше изучить своих питомцев, позволяет подтвердить точность научных метеопрогнозов. Учащиеся использовали следующие методы исследования: анализ научно-публицистической литературы, обобщение и классификация полученной информации, наблюдение за поведением кошек и за явлениями природы.

Ребятами 6 класса работали над проектом «Пластиковые бутылки: находка или проблема человечества?». Целью данной работы было исследование значения пластиковых бутылок в жизни современного человека и их влияние на окружающую среду.

Учащиеся поставили перед собой следующие задачи:

1.      узнать историю создания и применения пластиковых бутылок;

2.      изучить химические свойства материала, из которого изготавливают пластиковые бутылки;

3.      рассмотреть экологические проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды пластиковыми бутылками;

4.      воспитать бережное отношение учащихся к природным богатствам;

5.      развивать чувство ответственности за экологическое состояние планеты;

6.      исследовать возможные способы использования пластиковых бутылок в быту.

Учащиеся выбрали достаточно актуальную тему, так как в наши дни ежегодно производятся и выбрасываются миллионы пластиковых бутылок. Использованные бутылки являются большой экологической проблемой для окружающей среды. Одна из самых злободневных экологических проблем в мире — утилизация пластиковой тары.

Огромное количество мусора на улицах села Александровка, большую часть которого составляют пластиковые бутылки, заставило учащихся задуматься над вопросом: что несёт пластиковая бутылка человеку — пользу или вред?

Практическая значимость исследования состояла в том, что бы научить школьников бережно относиться к окружающей нас природе, придумать вторую жизнь пластиковым бутылкам. Результаты работы могут быть использованы для решения задач экологического воспитания не только детей, но и взрослых. Были использованы следующие исследовательские методы: изучение литературных и интернет-источников, эксперимент, анкетирование, наблюдение.

Ребята выступили с результатами исследования перед учащимися 5-6 классов, выпустили экологические листовки и развесили их на улицах села Александровка. Это позволило ещё раз обратить внимание жителей на проблему мусора в нашем селе и напомнить, что мы сами в ответе за чистоту и красоту нашего родного поселка.

Учащиеся 9 класса выполнили работу «Исследование биоритмов учащихся 9-11 классов МБОУ-СОШ с. Александровка» (Приложение № 1). Они выявляли влияние биоритмов и хронотипа на интеллектуальную активность и физическое состояние учащихся старших классов. Ребята проанализировали научную литературу по проблеме исследования для определения основных теоретических понятий и положений исследования, провели изучение биоритмов и хронотипов учащихся 9-11 классов, разработали рекомендации по улучшению работоспособности и упорядочиванию режима дня учащихся, оптимизации собственной учебной деятельности;

Проведенное исследование является интересным и актуальным на сегодняшний день, так как изучение биологических ритмов человека открывает новые возможности для регуляции и управления процессами, протекающими в организме человека

Практическая значимость исследования заключается в том, что учащиеся смогли скоординировать собственную учебную деятельность, свой режим дня, общее физическое состояние, удалось заинтересовать других, привлечь их к исследованию, при наличии знаний сделать более эффективной учебную деятельность старшеклассников.

Одним из самых интересных оказался проект «Определение гармоничности физического развития учащихся 8-9 классов МОУ-СОШ с. Александровка по антропометрическим данным» (Приложение № 2). Учащиеся определяли уровень физического развития старшеклассников. С помощью оборудования школьного медицинского кабинета были проведение антропометрических измерения (роста, веса, ИМТ, ЖЕЛ, экскурсии грудной клетки, силы мышц кисти рук), оценены полученные результаты и сравнены их со среднестатистическими данными.

При обсуждение результатов исследования с учащимися 8-9 классов ребята пришли к выводу, что должны научиться исследовать собственный организм, надо формировать культ здоровья. Приступать к решению этой задачи следует с изучением собственного здоровья и познания закономерностей его коррекции, укрепления и развития.

Экспериментальный характер имела работа «Использование СМС для удаления нефтяных загрязнений с поверхности водных животных». Данная работа имеет метапредметный характер. Исследование посвящено проблеме удаления нефтяных загрязнений с поверхности тел животных, пера птиц, для которых водная среда является средой обитания. Были определены цели и задачи работы: найти наиболее оптимальные, дешевые и доступные способы удаления нефти с поверхности тел животных и пера птиц, рассмотреть влияние нефтяных загрязнений на водных животных. Были изучены методики очистки нефтяных загрязнений, определена экспериментальным путем возможность использования синтетических моющих средств для удаления нефтяных загрязнений с поверхности пера птицы и меха животного, выявлены наиболее эффективные и безопасные марки СМС, которые можно применять в данных целях. Экспериментальным путем была доказана возможность использования различных марок СМС для удаления нефти с поверхности водных животных.

Практическая ценность работы связана с возможностью использования результатов исследования в практике удаления нефтяных загрязнений с поверхности животных, оказавшихся в зоне экологического бедствия.

Итогом исследовательской деятельности является участие моих учеников в научно-практических конференциях школьного, муниципального и регионального уровней.

Ученик, выполнив проект и защитив его, учится:

-             планировать работу;

-             письменно и устно представлять результаты своей работы;

-             защищать и отстаивать свою точку зрения;

-             отвечать за результаты работы;

-             оформлять работу и т.д.

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.

Опыт исследовательской деятельности — необходимый компонент подготовки школьников к решению многообразных учебных, впоследствии — жизненных задач, в том числе и выбора будущей профессии. Успех в профессиональном плане в современном мире во многом определяется способностью человека уметь ставить цели, намечать план действий, находить и анализировать необходимую информацию и ресурсы, правильно оценивать достигаемые результаты. Необходим творческий потенциал, самостоятельность в принятии решений, мобильность и инициативность. Предполагается, что именно в школе будут закладываться основы развития мыслящей, самостоятельной, креативной личности. Поэтому в образовании чрезвычайно высок интерес к исследовательским методам обучения. . [6, c. 167]

Таким образом, проектная и исследовательская деятельность учащихся, как никакая другая учебная деятельность, поможет педагогам сформировать у ученика качества, необходимые ему для дальнейшей учебы, для профессиональной и социальной адаптации.

Занятие исследовательской деятельностью — это хорошая стартовая площадка для тех учащихся, которые планируют в будущем продолжить свое образование в высших учебных заведениях. Задача учителя — организатора исследовательской работы выявить одаренных учащихся и спланировать совместную работу таким образом, чтобы ребята смогли проявить себя в том или ином направлении деятельности. [5, c. 106]

Приложение № 1 Тезисы доклада

Название работы: «Исследование биоритмов учащихся 9-11 классов МБОУ-СОШ с. Александровка»

Ф.И.О. автора: Рышняк Ирина Петровна

Школа, класс:МБОУ-СОШ с. Александровка Советского района Саратовской области, 9 класс.

Ф.И.О. руководителя: Янеева Елена Евгеньевна

Название учреждения, при котором выполнена работа: МБОУ-СОШ с.Александровка Советского района Саратовской области.

Цель: выявить влияние биоритмов и хронотипа на интеллектуальную активность и физическое состояние учащихся 9-11 классов.

Задачи:

1.        Проанализировать научную литературу по проблеме исследования для определения основных теоретических понятий и положений исследования;

2.        Провести изучение биоритмов и хронотипов учащихся 9-11 классов.

3.        Разработать рекомендации по улучшению работоспособности и упорядочиванию режима дня учащихся, оптимизации собственной учебной деятельности;

Актуальность работы. Проведенное исследование является актуальным на сегодняшний день, так как изучение биологических ритмов человека открывает новые возможности для регуляции и управления процессами, протекающими в организме человека под влиянием различных внутренних и внешних факторов.

Объект исследования: ученики 9-11 классов средней школы села Александровка.

Предметом изучения являются биологические ритмы и хронотип учащихся.

Практическая значимость исследования заключается в том, что я смогла скоординировать собственную учебную деятельность, свой режим дня, общее физическое состояние, удалось заинтересовать других, привлечь их к исследованию, при наличии знаний улучшить их учебную деятельность.

Методика и методы исследования.

1)       Изучение литературы по данной проблеме, составление кратких характеристик основных биоритмологических типов.

2)       Проведение анкетирования учащихся 9-11 классов.

3)       Анализ результатов исследований.

Результаты работы.

В анкетировании приняли участие 35 учащихся. В результате было выявлено жаворонков — 35 %, голубей- 40 %, сов — 25 %. В ходе анализа полученных данных, было выявлено, что изменение интеллектуальной активности и физического состояния у «сов», «жаворонков» и «голубей» происходит в соответствии с их хронобиологическим типом. Проведено изучение околонедельных ритмов учебной активности учащихся. Было установлено, что закономерности околонедельных биоритмов выражаются в нарастающей активности, начиная с понедельника по среду, и особо выделяется четверг — как один из самых продуктивных дней недели, с последующим спадом активности.

Выводы и рекомендации:

1)             Ритмичность функционирования — фундаментальная биологическая закономерность, которой подчиняется всё живое на Земле, и человеческий организм в частности.

2)             В целом биоритмологический тип оказывает определенное влияния на интеллектуальную и физическую активность  школьников.

3)             Учащимся 9-11 классов для продуктивной интеллектуальной деятельности необходимо знать и соблюдать определенные правила рациональной организации суточного и недельного режима учебы, труда и отдыха.

4)             Учитываю существование суточных и недельных биоритмов работоспособности учителям-предметникам все контрольные работы необходимо проводить в середине недели в наиболее продуктивное время, в целях предупреждения перегрузки учащихся облегчить расписание уроков в начале и конце недели.

5)             Провести с учащимися 9-11 классов беседу по биоритмологии дать конкретные рекомендации.

Таким образом, для сохранения своего здоровья и продуктивной интеллектуальной деятельности необходимо знать и соблюдать определенные правила рациональной организации суточного и недельного режима труда и отдыха, активности и покоя, предупреждающие рассогласование внутренних биологических ритмов, нарушение «внутреннего временного порядка» в организме.

Приложение № 2Тезисы доклада

Название работы: «Определение гармоничности физического развития учащихся 8-9 классов МОУ-СОШ с. Александровка по антропометрическим данным».

Ф.И.О. автора: Мостовая Анна Валерьевна

Школа, класс:МОУ-СОШ с. Александровка Советского района Саратовской области. 10 класс.

Ф.И.О. руководителя: Янеева Елена Евгеньевна

Название учреждения, при котором выполнена работа: МОУ-СОШ

с. Александровка Советского района Саратовской области.

Цель:определить уровень физического развития учащихся 8 и 9 классов.

Задачи:

1)      Провести антропометрические измерения учащихся 8 и 9 классов.

2)      Оценить полученные результаты и сравнить их со среднестатистическими данными таблиц.

3)      Определить степень физического развития учащихся с помощью расчетных формул.

4)      Сделать рекомендации по коррекции отклонений от нормы.

Методика и методы исследования.

1)      Изучение литературы по данной проблеме.

2)      Проведение антропометрических измерений (роста, веса, ИМТ, ЖЕЛ, экскурсии грудной клетки, силы мышц кисти рук).

3)      Определение степени физического развития с помощью расчетных формул, внесение полученных данных, в соответствующие таблицы.

4)      Анализ результатов исследований.

Результаты работы.

На основании сравнения данных, выявленных в результате антропометрических измерений, с величинами, полученными с помощью расчетных формул и среднестатистическими данными таблиц, я установила, что у мальчиков 9 (56,5 %) рост соответствует среднестатистическим данным, у 2 (12, 5 %) мальчиков выше нормы, у 5 (31 %) ниже нормы. Рост у 6 (32 %) девочек из 19 соответствует среднестатистическим данным, у 5 (26 %) девочек выше нормы, а у 8 (42 %) ниже нормы. Расчёт индекса массы тела показал, что у 14 (87, 5 %) мальчиков нормальная масса тела, а у 2 (12, 5 %) — недостаточная. Индекс массы тела у 17 (89, 5 %) девочек соответствует норме, а у 2 (12, 5 %) недостаточная масса тела.

Исследование степени развития грудной клетки показало, что у 13 (81, 25 %) мальчиков и 18 (94, 7 %) девочек экскурсия грудной клетки соответствует норме, а у 3 (18, 75 %) мальчиков и 1 (5, 3 %) девочки ниже нормы. Измерение жизненной ёмкости лёгких, с помощью сухого спирометра, выявило, что у 12 (75 %) мальчиков соответствует норме, у 2 (12, 5 %) выше и у 2 (12, 5 %) ниже. Показатели ЖЕЛ у 10 (52, 6 %) девочек в норме, а у 9 (47, 4 %) ниже.

При помощи динамометра была определена мышечная сила кисти правой и левой руки. У 87 % мальчиков и 62 % девочек сила мышц кисти рук соответствует нормативам.

Выводы:

1)      Степень физического развития у 77 % мальчиков соответствует норме.

2)      Степень физического развития у 66 % девочек находится в пределах нормы.

Рекомендации учащимся 8-9 классов:

1)      Регулярно посещать спортивные секции, особенно это относится к ученикам, часто болеющим простудными заболеваниями.

2)      Меньше проводить времени за компьютером, за просмотром телепередач, больше находиться на свежем воздухе.

3)      С помощью учителя физической культуры подобрать для учащихся со слабо развитой мускулатурой, узкими плечами и т.д., специальные комплексы развивающего и исправляющего характера.

Заключение:

Антропометрические показатели отражают общий уровень морфологического развития организма, что позволяет охарактеризовать физическое развитие человека.

При обсуждение результатов исследования с учащимися 8-9 классов мы пришли к выводу, что должны научиться исследовать собственный организм, надо формировать культ здоровья.

Приступать к решению этой задачи следует с изучением собственного здоровья и познания закономерностей его коррекции, укрепления и развития.

 

Литература:

 

1.        Арцев М.Н. Учебно-исследовательская работа учащихся: методические рекомендации для учителя и педагогов // Завуч. -2005. — № 6.

2.        Биология.5-9 классы: проектная деятельность учащихся.авт.-сост. е.А.Якушкина и др.-Волгоград: Учитель, 2009.-186 с.

3.        Биология и экология.10-11 классы: проектная деятельность учащихся/ авт.-сост. М.В.Высоцкая.-Волгоград:Учитель, 2008.-203 с.

4.        Биология.5-9 классы: проектная деятельность учащихся. авт.-сост Е.А.Якушкина и др.-Волгоград: Учитель, 2009.-186 . Исследовательская деятельность учащихся в профильной школе/Авт.-сост. Б.А.Татьяннкин.-М.:5 за знания, 2007.-272 с.

5.        Пахомова Н. Ю. Метод учебного проекта в образовательном учреждении: Пособие для учителей и студентов педагогических вузов. — М.: АРКТИ, 2003.-165 с.

6.        Тяглова Е.В. Учебно-исследовательская работа учащихся по биологии. Метод.пособие/ Е.В.Тяглова.-М.: Глобус, 2008.-255 с.