Эмпирические методы на уроках биологии

Жосан Алена Владимировна,

Учитель МБОУ «СШ №19» г. Иваново

Эмпирические методы на уроках биологии как средство

повышения познавательного интереса

«Радость открытия, безусловно, самое яркое,

что может испытать разум»

Клод Бернар

Перед учителем будущего стоит важная задача сделать учебный процесс интересным и запоминающимся. У ученика, не принимающего активного участия на уроке,  отсутствует стремление к обучению, он ждет скорейшего его окончания. В новой системе образования ученику отводится роль активного соучастника, он может сам определить цель и поставить задачи. Урок должен быть открытием, а также дать возможность выйти за границы онлайн-жизни, открыть глаза на происходящие вокруг процессы, устройство мира, помочь найти гармонию с окружающей природой.

Очевидно, что актуальным в педагогическом процессе сегодня становится использование методов и методических приемов, которые сформируют у школьников навыки самостоятельного нахождения новых знаний, сбора необходимой информации, её применения в науке и жизни. В современном мире важно, чтобы ребенок мог на практике использовать полученные в школе знания, а такой предмет, как биология – науку о жизни, можно максимально с ней связать. Например, наука биология связана со многими другими сферами жизни и находит отголоски в медицине, экономике сельского хозяйства, экологии, химии и физики, что дает больше границы для исследования.

Биология – наука о живой природе. Изучать объекты возможно путем исследовательской деятельности, где развивается познавательная деятельность и креативность. Учащиеся учатся излагать свои мысли, выдвигать теории, проверять их, работая индивидуально, в группе или коллективе. Полученные результаты требуют правильного изложения, логичности и доступности. Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, поэтому у учащихся, которые проводят эксперимент, наблюдается повышение познавательного интереса и мотивации не только на моих уроках, но и в школьной жизни в целом. В связи с этим в своей педагогической деятельности я ставлю перед собой следующую цель:

Цель: повышение познавательного интереса на уроках биологии при помощи эмпирических методов исследования.

Задачи:

·                    Использовать различные эмпирические методы на уроках биологии;

·                    Выявить наиболее эффективные методы по каждой теме в соответствии с возрастной группой;

·                    Обобщить и проанализировать полученные результаты применения эмпирических методов как средства повышения познавательного интереса;

·                    Сделать выводы и обсудить результаты.

Новизна опыта, использования эмпирических методов состоит в том, что:

-  ведущую роль играет ученик, а учитель направляет и корректирует его деятельность;

- в ходе работы формируются все виды УУД (познавательные, коммуникативные, регулятивные и личностные).

- формирование естественнонаучной грамотности и экологической культуры учащихся разных возрастов.

Составляя календарно-тематическое планирование, я заметила, что выделяется небольшое количество часов на проведение исследовательской деятельности в виде лабораторных и практических работ. Учитывая их большое значение в изучении предмета, а также их использование для повышения интереса у учащихся к предмету биология, я решила применять методы наблюдения и эксперимента на некоторых этапах урока. Таким образом, можно выявить проблему подбора наиболее оптимальных эмпирических методов для применения изучения предмета биология.

На возникновение и становление моего опыта повлияло несколько факторов:

- желание повысить познавательный интерес у учащихся;

- внедрение новых ФГОС;

- личный опыт;

- изучение опыта коллег.

К общенаучным эмпирическим методам относят:

- Наблюдение;

- Измерение;

- Эксперимент.

Наблюдение – целенаправленное, организованное и определенным образом фиксируемое восприятие исследуемого объекта. Наблюдать можно во всех сферах жизни и во всех без исключения видах деятельности, а не только на уроках биологии. Очень важно подкрепить теоретические знания изображением, например, увиденным в окуляр школьного микроскопа в 5 классе. Чувство восторга и удивления проявляется у ребят от увиденных клеток или одноклеточных организмов. Наблюдение за простейшими организмами в 7 классе показывает, что единственная клетка обладают всеми свойствами живого организма. Вы представьте, как интересно изучения загадочного строения растений и спор грибов. Благодаря микроскопу, перед детьми открывается невидимый мир, и появляется возможность самостоятельно рассмотреть и изучить структурное строение частичек мироздания. Изучение микроскопа подталкивает детей начать изучать строение окружающего мира через окуляр увеличительного стекла. Все невидимое становится видимым.

Детям удобнее всего наблюдать за осенними и весенними явлениями, сезонной деятельностью животных и растений. Такие уроки оставляют у учеников неизгладимые впечатления. В 6 классе на уроках-экскурсиях лучше формируются взаимосвязи между почвой и растениями, человеком и окружающим его миром. В 9 классе ученик лучше понимает понятия «экосистема», если увидит ее строение в природе и существование в ней живых организмов. В старших классах ученики способны наблюдать приспособленность растений и животных к условиям среды. Проведение таких мероприятий в рамках внеурочной деятельности и «виртуальных экскурсий» непосредственно на самих уроках воспитывает у детей чувство бережного отношения к природе.

Измерение – метод определения количественных значений тех или иных признаков изучаемого объекта. Чаще всего использую его при изучении строения человека в 8 классе. Учащиеся самостоятельно могут измерить частоту дыхательных движений, пульс или жизненную емкость легких. Они учатся работать с приборами (например, термометром, тонометром, часами, лупой и т.д.), а так же использовать полученные знания в повседневной жизни, что важно для меня, так это повышает интерес к собственному организму и здоровью у ребенка.

Самым интересным эмпирическим методом, на мой взгляд, является эксперимент. Этот метод, при котором экспериментатор сознательно изменяет условия и наблюдает, как они влияют на живые организмы. Эксперимент требует более тщательного подхода и, поэтому применяется в старших классах с заинтересованными учащимися. Люблю выходить с ними за рамки урока, ведь только тогда мы можем освоить материал, сверх школьного учебника, а в ряде случаев и высокого уровня сложности. Важно, чтобы учащиеся самостоятельно выбирали тему, ведь она должна заинтересовать и принести свои плоды. С такими детьми мы участвуем в олимпиадах различного уровня, представляем свои работы в виде проектов на самых интересных конкурсах.

 Следующими шагами при использовании эксперимента является:

·                    Обзор литературы, постановка целей и задач;

·                    Проработка плана работы;

·                    Поиск и выбор самой эффективной методики исследования (иногда разработка собственной);

·                    Получение данных и их анализ;

·                    Оформление результатов;

·                    Предоставление результатов и подведение итогов;

·                    Обсуждение.

В данном методе педагог лишь задает направление поиска, он является «тьютором» для учащихся, задаёт вектор. Для составления данного рода такой работы потребуются знания из разных областей науки, важно применить знания химии и законов физики. В моей педагогической практике ученица 8 класса задумалась о наличии в воздухе живых организмов, и выявлении влияния цветочных растений на качество воздуха. Она самостоятельно проштудировала литературу, составила план своего исследования, приготовила питательную среду на агар-агаре для взятий проб в нескольких помещениях. Полученный результат заинтересовал нас, а также ее одноклассников вопросом, как можно улучшить качество воздуха, после чего, уже весь класс был поглощен данным исследованием. Самостоятельно добывая знания, учащиеся получили уверенность в их справедливости на достаточно простом и жизненном примере, что повысило их познавательный интерес к моему уроку. Ещё несколько занятий подряд мы возвращались к этой теме и выявляли новые аспекты данного вопроса и обнаруживали новые взаимосвязи на разных этапах урока.

Использование эмперических методов в разных возрастных классах:

В 5 классе наблюдаем строение клетки под лупой и микроскопом. «Виртуальные» и реальные экскурсии в мир лишайников – новых для детей видов растений, где они узнают об их месте обитания, многообразие. Всегда удивляюсь, каким открытием становится для детей тот факт, что наличие лишайников готовит о благоприятной экологической обстановке в данном месте. Выставка домашних животных во внеурочное время – замечательный способ понаблюдать за животными и обсудить способы их передвижения и места обитания, вспомнить основные свойства животных, а так же воспитать бережное отношение к животным, правила ухода за домашними животными.

В 6 классе в разделе «Ботаника» лучше всего наблюдать жизнь растительного мира на сезонных изменениях. Проводить простые эксперименты приготовления микропрепарата кожицы лука и его окрашивание, исследование смен, корней и листьев растений. Интересны такие эксперименты, которые проводится в большом промежутке времени, например, передвижение воды по стеблю. В данном эксперименте используется окрашенная вода. Рассмотрение флоры подводного мира аквариума, поход в ботанический сад – всё это пробуждает огромный интерес детей к науке и к жизни.

В 7 классе в разделе «Зоология» работа с микроскопом продолжается, теперь мы наблюдаем мир, как одноклеточных организмов, так и многоклеточных. При рассматривании одноклеточных организмов у учащихся важно показать, что этот организм обладает всеми свойствами живого. При изучении материала учебника не дает такого удивления, как рассматривание одноклеточного животного в микроскоп. Изучение жизнедеятельности многоклеточных организмов вызывает затруднение их отсутствием, я прибегаю к использованию различных научных фильмов, которые ярко и наглядно показывают жизнь животных. 

В 8 классе при изучении раздела «Анатомия человека» мы  наблюдаем за строением клеток и тканей, уже измеряем состояние своего организма, жизненную емкость легких и пульс. Измеряем количество белков, жиров, углеводов и витаминов в повседневных продуктах питания детей и экспериментируем над тем, что в их рационе можно поменять, чтобы привести питание в норму. Экспериментальным методом изучаем действие слюны на углеводы.

В старших классах при изучении раздела «Общая биология» наблюдаем за разнообразием клеток на примере растительной и животной, сравниваем их строение. Особый интерес проявляется в использовании метода эксперимент, например, плазмолиз и деплазмолиз в кожице лука, учащиеся сами изготавливаю микропрепарат, а также его окрашивают, после этого помещают его гипертоническим раствором поваренной соли. В данном случае световая микроскопия позволяет увидеть основные свойства мембраны клетки.  В старшем звене учащиеся чаще выбирают тему для самостоятельного изучения и выполняют проекты с применением метода эксперимента.

Дети с большим интересом принимают участие в ходе урока, когда проводится мощный мотивационный этап, они проявляют заинтересованность в изучении разных разделов биологии  на разных годах обучения. Наблюдение повышает познавательный интерес, развивает мыслительную деятельность, устанавливает причинно-следственные связи между жизнью и уроком. Измерение проявляет интерес к изучению живых организмов и их основных характеристик. Эксперимент дает возможность более тщательного изучения разных признаков живого организма, что часто выходит за рамки предмета, и учащиеся продолжают изучение предмета вне рамок урока и создают целые проекты.

В сентябре на школьной станице социальной сети «Вконтакте» проводился опрос: «Какой твой самый любимый предмет?». Очень приятно, что по итогам опроса стало видно что, 45% детей выбирают в качестве любимого предмета биологию. Этот результат является ценным для меня, повышая мой стимул к педагогической деятельности не мало важным фактором в преподавании является проведение методов наблюдения, опыта или эксперимента.

Каждый год учащиеся нашей школы участвуют в школьных всероссийских олимпиадах по предмету биология, где на городском уровне занимают призовые места. Нужно отметить, что участвуют учащиеся разных возрастов и ждут с нетерпением следующего этапа.

В 2020 году в связи с переходом учащихся на ФГОС необходимо ввести профильное обучение с 10класса, где учащиеся самостоятельно могут выбрать какие предметы будут изучать в дальнейшем. В нашем классе 12 из 29 учащихся выбрали предмет «Биология», который изучается на более высоком уровне, в отличие от других ребят, которые его совсем не проходят. Я считаю, этому также способствовало повышенный интерес к предмету, а так же с выбором для поступления в вуз.

В связи с тем, что учащиеся в старших классах выбирают тему, выходящую за рамки предмета, они часто оформляют ее в проекты. Все эмперические методы используются в качестве методики.  Чтобы представить свои результаты мы участвуем в различных конкурсах:

- конкурс исследовательских работ «Горизонты поиска и достижений», в котором мы представляли такие проекты как

·         «Действие фитонцидов на живые организмы», где объектом изучения выбрали фитонциды лука и чеснока. Наблюдая за влиянием этих веществ на прорастание гриба рода Мукор, мы сделали интересные выводы.

·         «Качество воздуха рабочей среды в школьных помещениях» , в котором мы выдвинули следующую гипотезу - чистота воздуха в разной степени зависит от частоты проветривания, качества уборки и степени озеленения. Данную гипотезу мы доказали экспериментальным путем.

·         «Жевательная резинка на уроке». В данном случае учащийся выявил влияние жевательной резинки на познавательные процессы человека и пришел к выводу, что у 29% жевательная резинка оказывает положительное влияние на мыслительные процессы, но у 46% наоборот их затормозило.

8 февраля – всероссийский день Науки. В нашей школе проходит  конкурс проектов «День науки». Учащиеся готовят свои проекты. Естественно научная область, а в частности проекты по биологии, каждый год занимают первые места. Вот некоторые из тем:

·         «А что, если не еда?», посвященная изучению строения пищеварительной системы;

·         «Изучение свойств моющих средств и влияния их на живые организмы»

·         «Наследие города Вичуга»

На предметной недели по биологии учащиеся нашей школы собирают помощь приютам. С группой ребят выезжаем к навестить животных. В 2018 году ребята решили создать социальный проект, где захотели воспитать бережное отношение к животным у всех учащихся школы. С данным проектом старшеклассники участвовали в  всероссийской акции «Я гражданин России», где получили сертификат участника.

Таким образом, я могу сделать вывод, что использование эмпирических методов дает широкий спектр повышения познавательных качеств у учащихся:

1.Повышается интерес к изучению биологии, как предмета, улучшается качество обучения, в отдельных классах оно достигает 85%;

2.Повышается интерес к изучению отдельных тем, в которых учащиеся используют базовые знания с урока, расширяют его, так же с использованием методов наблюдения и эксперимента;

3. Повышается интерес к изучению биологии, как науки. Это доказательство призовые места на олимпиаде по предмету, а так же сознательный выбор изучения в профильных классах.

Список использованной литературы:

1.      Исследовательская и проектная деятельность учащихся по биологии: метод.пособие/ Е.В. Тяглова. -2изд. – М.: Планета, 2010.

2.      Линия учебников. Биология, Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Кучменко В.С.

3.      Сасова И. Через проблему – к практическому результату/ Г.А. Русских//Биология в школе//Научно-методический журнал.-2003.- №3.

4.      Resh.edu.ru

5.