Исследовательская деятельность учащихся при обучении биологии

IV Всероссийская научно­практическая заочная Интернет­конференция «РЕАЛИЗАЦИЯ СТАНДАРТОВ 2­ГО ПОКОЛЕНИЯ В ШКОЛЕ: УДК  372857 ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ» Учебно­исследовательская деятельность учащихся 6­11 классов  при обучении биологии Жукова Надежда Николаевна,  учитель биологии, химии МБОУ «Нижнекулойская средняя школа» Верховажского района Вологодской области В образовании нужна не столько сумма знаний, сколько важен сам путь познания.   Учёба   как   простое   воспроизведение   знаний   уже   не   отвечает современным   требованиям   общества.   Сейчас   необходимы   люди   критически мыслящие,   способные   решать   проблемы.   Обучение   путём   исследований   в современной   образовательной   практике   рассматривается   как   один   из эффективных способов познания окружающего мира.  Учебно­исследовательская   деятельность  ­    деятельность   учащихся, связанная   с   решением         творческой,   исследовательской   задачи   с   заранее неизвестным     основных   этапов, характерных для исследования в научной сфере: постановка проблемы, изучение   решением   и   предполагающая   наличие   теории, посвященной данной   проблематике, подбор методик исследования и практическое     овладение   ими,   сбор     собственного   материала,   его   анализ   и обобщение, научный комментарий, собственные выводы. [3] В основе  организации  исследовательской   деятельности  учащихся лежит системно­деятельный подход. Именно такая деятельность позволяет учащимся овладеть   универсальными   учебными   действиями,   создаёт   возможность самостоятельного   успешного   усвоения   новых   знаний,   умений   и 1 компетентностей,   включая   организацию   усвоения,   т.   е.   умения   учиться, помогает ученику осуществить переход от действия к мысли и от мысли ­ к действию. [2] Грамотно проводить исследования может не только человек, занимающийся наукой профессионально, но и тот, кто еще учится в школе.   «Учебно­исследовательская   деятельность   –   это   деятельность,   главной целью которой является образовательный результат, она направлена на обучение учащихся, развитие у них исследовательского типа мышления». Н.П. Харитонов Реализация   учебного   исследования   предполагает   владение   учащимися определенными умениями.  Этапы учебно­исследовательской  деятельности 1.Постановка проблемы, создание проблемной  ситуации, обеспечивающей  возникновение вопроса, аргументирование актуальности проблемы Ведущие  умения  учащихся:  Выделение основной проблемы в предложенной ситуации;  Понимание сущности проблемы и формулирование проблемного вопроса;  Рассмотрение проблемы с разных точек зрения;  Умение давать определение понятиям (раскрытие сущности  понятия либо установление значения термина). 2.   Выдвижение   гипотезы,   формулировка   гипотезы   и   раскрытие   замысла исследования Ведущие  умения  учащихся:  Анализ имеющейся информации;  Формулирование полезных гипотез, отбор и обоснование необходимой  гипотезы;  Разграничение допущений и доказанных положений;  Определение темы, цели и задач исследования. 2 3.   Планирование   исследовательских   инструментария Ведущие  умения  учащихся:   работ   и   выбор   необходимого  Умение выделить материал, который будет исследован;  Отбор и анализ библиографических данных;  Использование разных источников информации;   Умение выделить параметры (количественные и качественные показатели) оценки, анализа;  Возможно конструирование нового варианта прибора для осуществления конкретного опыта, изготовление моделей по собственному замыслу. 4. Поиск  решения проблемы, проведение исследований с поэтапным контролем и коррекцией результатов Ведущие  умения  учащихся:  Умения использовать такие научные приёмы, как перебор логических  возможностей,  абстрагирование от привходящих факторов, проверка на  совместимость с другими известными фактами;   Умения планирования  простейших опытов для нахождения необходимой  информации и проверки гипотез;  Проведение эксперимента или наблюдения;  Фиксирование и обработка результатов;  Умение структурировать материал: составление таблиц, графиков,  диаграмм (для выявления закономерностей, обобщений, систематизации  полученных результатов исследований, графического изображения  законов, для установления связи полученных данных с поставленной  проблемой и последовательности изучения данных);   Умение классифицировать объекты, систематизировать факты, явления;  Интерпретация данных;  Оценка полученных результатов и применение их к новым ситуациям. 3 5.Представление   (изложение)   результатов   исследования,   его   организация   с целью   соотнесения   с   гипотезой,   оформление   результатов   деятельности   как конечного  продукта, конструирование  нового знания Ведущие  умения  учащихся:  Использование обобщений, методов анализа и синтеза, индукции и  дедукции;  Установление аналогий;  Умение делать выводы и умозаключения на основе теоретических и  фактических исследований;  Оформление отчета о выполнении исследования;   Устная или письменная презентация проведенного исследования;  Рефлексия. [3,4, 5] Оценивание  учебно­исследовательской деятельности  учащихся ­ сложная и   совершенно   новая   для   педагогов     задача.   Такое   оценивание   может производиться   не   одной   оценкой,   а   несколькими   по   разным   основаниям. Оценивать  проекты (исследования)  можно по следующим критериям: степень самостоятельности в выполнении различных этапов работы; степень   включенности   в   групповую   работу   и   четкость   выполнения отведенной роли; практическое   использование   предметных   и   универсальных   учебных действий; количество новой информации, использованной для выполнения работы; степень осмысления использованной информации; уровень сложности и степень владения использованными методиками; оригинальность идеи, способа решения проблемы; осмысление проблемы  и формулирование цели  исследования; уровень   организации   и   проведения   презентации:   устного   сообщения, письменного отчета, обеспечения объектами наглядности; 4 владение  рефлексией; творческий подход в подготовке объектов наглядности презентации; социальное и прикладное значение полученных результатов. [3] Приведенный     список     ­   избыточный.   Он   показывает   множественность оснований   для   оценки,   их   неравнозначность   и   предлагает   выбор   критериев оценки самостоятельного проекта (исследования). На   этапе   5­6­х   классов   дети   впервые   по­настоящему   сталкиваются   с ситуацией свободного  выбора, постепенно  учатся планировать свои действия и двигаться   к   осуществлению   замысла.   Это   этап   пробы   себя   в   ситуации свободного   действия.   Оценка   деятельности     носит,   скорее,   иллюстративный характер. Главный  образовательный  результат ­ умение различать виды работ и виды   ответственности   за   них   (именно   различать,   но   еще   не   реализовывать ответственность). На     этапе   7­9­х   классов  ученики   приобретают   необходимые   навыки   ­ планирования, целесообразного действия, оформления работ, их презентации и т.п.   Поскольку   к   концу   9   класса     необходимо   спланировать   собственный образовательный   проект   ­   профиль   продолжения   ответственности за собственную работу возрастает. [3]   образования,   мера Критерии оценивания определены в примерной программе учебно­ исследовательской и проектной деятельности на ступени основного  общего  образования по следующим блокам:   Постановка проблемы (1­8 баллов);  Постановка цели и определение стратегии деятельности (1­8 баллов);  Планирование (1­8 баллов);  Прогнозирование результатов деятельности (1­8 баллов);  Оценка результата (1­8 баллов);  Оценка продвижения в проекте (7­8 баллов);  Определение недостатка информации (1­8 баллов); 5  Получение информации (1­4 балла);  Критическое осмысление информации (1­8 баллов);  Выводы на основе полученной информации (1­8 баллов);  Письменная презентация (1­8 баллов); Устная презентация:  Монологическая речь (1­8 баллов);  Ответы на вопросы (1­8 баллов). [3] Биология   как   учебный   предмет располагает   возможностью   показать учащимся процесс познания: от наблюдаемых биологических фактов и явлений к формулировке   проблемы   и     выдвижению   гипотезы,   к   логическому   развитию гипотезы   и   построению   теории,   выводу   из   нее   теоретических   следствий,   их экспериментальной   проверке   и   практическому   применению.   Этот   процесс познания   не   мыслим   без   применения   методов   науки,   поэтому   возникает необходимость в раскрытии процесса познания с помощью методологического аппарата исследования. [6] Применение  методов научного познания для учебного исследования  Метод научного познания – это способ, который позволяет решить задачи и достичь   цели   исследования.    исторический  метод   позволяет исследовать возникновение, формирование и развитие процессов и событий в хронологической последовательности с целью выявить  внутренние и внешние   Например, связи, закономерности и противоречия. Теоретические методы:    Анализ;  Синтез;    Моделирование;    Классификация.  Эмпирические ­ практические  методы:   Наблюдение;   6  Сравнение;    Измерение;      Эксперимент. Методы исследовательского обучения:  Проблемная беседа;    Эвристическая (поисковая) беседа;   Учебное исследование.           Приёмы исследовательского обучения:  Проблемный вопрос;   Исследовательские задания.  Исследовательская   деятельность     может   быть   различной   по продолжительности (кратковременной ­ урочной и длительной – внеурочной)  и форме (экскурсия, эксперимент, исследовательская работа и др.).  Экскурсия  ­ исследование Исследовательская   деятельность   учащихся   начинается   с   экспресс   ­ исследований   в   5­6   классах.   Таким   исследованием   может   стать   учебная экскурсия. Например, учебный год в 6 классе (по программе Пасечника В.В.) начинается с экскурсии «Осенние явления в жизни природы», затем следуют «Зимние явления в жизни природы» и «Весенние явления в жизни природы». Использование одного маршрута дает возможность наблюдать за жизнью одних и тех же биологических объектов в течение года.  Примеры заданий для проведения эмпирических исследований на других учебных экскурсиях: Птицы  населенного пункта; Стадии развития членистоногих; Хвойные, лиственные, кустарниковые и цветочно­декоративные растения, используемые для озеленения населенного пункта; Растения­первоцветы; 7 Обитатели болота и др. Наблюдения   в   течение   ряда   лет   за   одним   и   тем   же   биологическим объектом,   явлением,   анализ   полученных   данных   позволяют   осуществлять мониторинговое исследование.  Так, с  2000 года учащиеся 6 класса выполняют лабораторное исследование «Лихеноиндикация пришкольной территории и населенного пункта», учащиеся 7 класса   ежегодно   бывают   на   экскурсии   «Бобр   и   его   средообразующая деятельность», учащиеся 9 класса ­ на экскурсии «Гидробионты   Дьконовских озёр»,   во   время   ежегодного   экологического   лагеря   учащиеся   исследуют памятник природы «Парк Дудорова», резерват ООПТ «Гагарье озеро». Теоретические   исследования ориентированы   на   работу   по   изучению   и обобщению информации, содержащейся в разных источниках.  По   результатам   исследований   учащиеся   5­6   классов   делают   краткие сообщения, обязательно содержащие выводы. В   7­9­х   классах   теоретические   исследования   оформляются   в   виде реферата,   содержащего   гораздо   больший   объем   информации   по   выбранному направлению   исследования.   В   процессе   поиска   информации   для   написания реферата   ученик   приобретает   навыки   работы   с   информацией,   умения классификации   и   систематизации   материала,   знакомится   с   основами оформления   текстовых   документов,   учится   выделять   главное,   анализировать данные и делать выводы. Работа над рефератом помогает глубже разобраться в теме, усвоить ее, вырабатывает навыки организованности и целеустремленности, необходимые при изучении любого предмета. Увлечение   Сафоновской   Дианы   в   6   классе   темой   «Лекарственные растения» помогло ей в написании реферата «Аптекарский огород Праховой Ирины   Петровны»,   с   которым   она   выступала   на   районной   конференции «Сохраним природную среду». 8 Реферат,   подкрепленный   экспериментом,   наблюдениями   может   стать исследовательской работой. При изучении экологии Вологодской области учащиеся 7 класса выполняют индивидуальную   практическую   работу   «Оценка   комфортности   визуальной среды   дома   (квартиры)»,   ученица   9   класса   Кузнецова   Дарья   исследовала комфортность помещений школы: кабинетов, залов, коридоров, столовой и пр. и представила свою работу «Визуальная среда школы» на районной конференции «Сохраним природную среду». Учебный эксперимент Лабораторная и практическая работы, традиционно являющиеся неотъем­ лемой   частью   школьного   обучения   предметам   естественно  ­  научного   цикла, имеют большое значение в исследовательском обучении.  Выполняя   лабораторную   работу,   ученик   получает   субъективно   новые знания,   приобретает   навыки   наблюдения,   фиксирования   и   правильного оформления   результатов   наблюдений,   анализа   полученных   данных,   делает выводы. В  традиционной инструктивной карточке учащемуся сначала предлагается выполнить   действие,   а   затем   ответить   на   вопрос,   сделать   вывод.   Это   не согласуется   с   общей   логикой   научного   исследования,   ограничивает мыслительную   деятельность   учащихся,   т.к.   требуется   только   следовать инструкции.  На уроках – исследованиях структура инструкций для учащихся должна быть изменена. Она должна содержать цепочку познавательной деятельности: Анализ фактов на основе проведенных наблюдений; Постановка проблемы на основе анализа фактов; Выдвижение гипотезы; Эмпирическая проверка гипотезы – постановка эксперимента, выполнение лабораторной работы; Анализ полученных результатов, теоретические выводы  о справедливости гипотезы, возможные практические применения результатов исследования. 9 Научившись   применять   такую   цепочку   в   ходе   урока­исследования, учащиеся приблизятся к освоению методологии естественных наук. [6] Например,   во   время   лабораторной   работы   в   8   классе   (по   программе Пасечника   В.В.)   «Рассматривание   клеток   крови   человека   и   лягушки   в микроскоп» учащимся предлагаются следующие факты:  В   типе   хордовых   животных   существуют   и   холоднокровные,   и теплокровные животные. У холоднокровных животных температура тела зависит от окружающей среды, у теплокровных животных температура тела постоянная. Чем   выше   обмен   веществ,   тем   больше   теплопродукция,   тем   больше возможность сохранять постоянно высокую температуру тела в холод. При окислении кислородом питательных веществ выделяется энергия. Учащиеся формулируют проблему:  Почему   лягушка   –   холоднокровное   животное,   человек   –   теплокровное животное? Выдвинуты гипотезы:  Наверное, у лягушки – низкий обмен веществ, у человека – более высокий обмен веществ…  Возможно, с обменом веществ связано строение крови организма… Может быть, транспорт кислорода кровью лягушки и человека различен… Учащиеся рассматривают в микроскоп микропрепараты крови лягушки и человека. Записывают наблюдения: Кровь лягушки:  эритроциты крупные, есть большое ядро, форма клетки округлая, в 1 мл крови ­ небольшое число клеток.   Кровь   человека:   эритроциты   мелкие,   ядра   нет,   клетки   в   виде двояковогнутого диска, в 1 мл крови ­ клеток много. Выводы:  10 Кислорода эритроцитами  лягушки переносится мало, т.к. клетки хотя и большие, но общее их количество – маленькое, большую часть клетки занимает ядро. Обмен веществ  низкий, энергии при окислении пищи образуется мало. Температура тела непостоянная, зависит от температуры окружающей среды. Кислорода эритроцитами человека переносится много, т.к. клетки при их небольшом   объеме   имеют   большую   поверхность,   общее   их   количество   – огромно, ядро в зрелых клетках отсутствует – вся клетка занята гемоглобином – белком,   транспортирующим   кислород.   Обмен   веществ   высокий,   энергии   при окислении пищи выделяется много. Температура тела постоянная, не зависит от температуры окружающей среды. Общий вывод:  Одной из причин холоднокровности (пойкилотермности) лягушки   и   теплокровности   (гомойотермности)   человека   является   различие   в строении их эритроцитов. Использование   компьютера   и   другой   оргтехники   открывает   новые возможности в проведении учебного эксперимента:  индивидуализация   и   дифференциация   при   выполнении   лабораторных работ; многовариантность эксперимента; расширенный  иллюстративный ряд; выполнение работ в виртуальной лаборатории; возможность сравнения своих результатов (выводов) с эталоном. При проведении лабораторных работ используется  цифровой микроскоп и веб­камера,   позволяющие   увидеть   явление   в   его   развитии,   например,   от образования   мицелия   мукора   до   его   спорообразования,   сукцессию   биоценоза сенного настоя, плазмолиз и деплазмолиз, движение волосков листа росянки с насекомым и пр. 11 С   помощью   сканирования   можно   получить   сканы   отдельных   органов растений,   например,   для   составления   определительных   карточек   по систематике.  Исследовательские работы, проекты Исследовательские   проекты   можно   считать   высшей   ступенью исследовательской деятельности учащихся. Овладев умениями   теоретических экспресс ­ исследований, приобретя навыки практической экспериментальной работы,   учащиеся   достаточно   успешно   справляются   с   экспериментальной частью проектов, выполняемой по специально подобранным методикам. Однако, для выполнения  учебного исследовательского  проекта  времени  одного урока недостаточно.  [8] На районную конференцию «Я – исследователь» Кузнецова Дарья, ученица 9  класса  представила   свою  исследовательскую   работу «Плавучие   острова»  в которой   обобщила   материал   о   естественных   и   искусственных   плавающих островах, за данную работу получила диплом победителя. Киселева   Надежда,   ученица   9   класса,   участница   летних   экологических   по   обобщению   материала   для   обоснования лагерей   выполнила   работу   назначения экспертизы на перевод Гагарьего озера из статуса резервата ООПТ в статус   памятника   природы   областного   значения   и   выступила   с   работой «Будущий памятник природы» на районной конференции «Я – исследователь». Исследовательская   деятельность   почти   не   ограничена   временными рамками. Это исследование с заранее неизвестным результатом.  Основной формой учебно­исследовательской деятельности является урок – исследование.  Перед учащимися ставится исследовательская задача, решение которой, в подавляющем большинстве случаев, известно учителю, но не известно учащимся. Итог урока ­ новые знания.   Урок­исследование   ­   средство   формирования   исследовательского   типа мышления   учащихся   и   средство   получения   новых   прочных   знаний   по 12 предмету. Уроки   ­   исследования   направлены   на   самостоятельный   поиск знаний. Проводя   исследования,   ученики   знакомятся   с  такими   понятиями   как факт, проблема, гипотеза, доказательство, критерий и т.д.  Дети учатся универсальным учебным действиям:  анализировать; классифицировать; сравнивать; выделять критерии и оценивать факты, события, явления и процессы с помощью разных критериев;  проверять; доказывать; устанавливать последовательность; устанавливать причинно­следственные связи; делать умозаключения; комбинировать; преобразовывать; предсказывать; придумывать новое; вести диалог и общаться в малых группах и др. [1] Главная   цель   урока­исследования   ­   приобретение   учащимися функционального навыка исследования как универсального способа получения новых   прочных   знаний   (получаемых   самостоятельно   и   поэтому   являющихся личностно   значимыми,   а   значит   прочными),   развитие   способности   к исследовательскому   типу   мышления,   активизации   личностной   позиции учащегося в образовательном процессе. Таким образом, главным результатом урока­исследования является интеллектуальный, творческий продукт (знания), устанавливающий ту или иную истину в результате процедуры исследования.  13 Ведущей   ценностью   урока­исследования   является   ценность   процесса движения к истине. Урок­исследование ­ это совместный (учитель и ученик) процесс движения к истине.  Ответ   на   поставленную   проблему   достигается   посредством   умственной деятельности, протекающей в форме выдвижения догадок или гипотез. Новое знание   впервые   осознаётся   исследователем   в   форме   гипотезы,   которая выступает   необходимым   и   кульминационным   моментом   мыслительного процесса.  Поэтому   одно   из   главных,   базовых   умений   исследователя   –   умение выдвигать   гипотезы,   строить   предположения.   В   этом   процессе   обязательно требуются оригинальность и гибкость мышления, продуктивность, а также такие личностные качества как решительность и смелость. Гипотезы рождаются как в результате логических рассуждений, так и в итоге интуитивного мышления.  Годны   любые,   самые   фантастические   гипотезы   и  даже   «провокационные идеи».   Уже   сама   по   себе   гипотеза   может   стать   важным   фактором, мотивирующим творческий исследовательский потенциал ученика.  Например,  на уроке «Следствие ведут знатоки» (Строение и функции кожи)  после   знакомства   учащихся   со   строением   кожи   звучит   следующий рассказ: «В 1496 году в замке миланского герцога  Моро состоялось предновогоднее праздничное   шествие   под   руководством   художника   и   учёного   Леонардо   да Винчи.   Одним   из   его   главных   участников   был   голый   сын   бедного   пекаря, полностью покрытый золотой краской, с крыльями и лавровой ветвью в руке ­ олицетворение ожидавшегося Золотого века. В разгар представления мальчик должен   был   вылезти   из   фигуры   лежащего   рыцаря,   символизировавшего уходящий Железный век. Праздник был прерван из­за внезапного заболевания жены герцога. Замок опустел. Мальчик целую ночь провёл на каменном полу и 14 заболел.   Утром   его   обнаружил   Леонардо   да   Винчи   и   отнёс   к   себе   домой, пытаясь вылечить. Однако на четвёртый день ребёнок умер». [12]  Долгое   время   причина   его   смерти   оставалась   загадкой.   Предположите,   используйте почему   умер   «золотой»   мальчик.   Делая   предположения,     следующие   клише:   может   быть…,   предположим…,   допустим…,   возможно…, что, если… Все   гипотезы   записываются   учителем   на   доску     таким   образом,   чтобы версии о перегреве и переохлаждении (нарушение теплорегуляции) оказались последними. Версии гибели мальчика: Шок от испуга (стресс, боязнь темноты, одиночество); Укус ядовитым животным (змея, тарантул); Раздражение кожи; Аллергия на краску; Отравление дымом; Тяжкие телесные повреждения; Убийство для сохранения тайны; Гибель от голода; Гибель от жажды; Болезнь жизненно важного органа (воспаление легких); Пищевое отравление; В темноте не образовывался витамин Д; Заражение инфекционной болезнью (чума, холера); Отравление жевательной резинкой; Препятствие потоотделению; Нет кожного дыхания; Нет выделения вредных веществ; 15 Краска – яд (отравление парами через дыхательную систему или  попадание в кровь); «Стягивание» кожи от краски; Погиб от перегрева; Погиб от переохлаждения; Нарушение теплорегуляции. Сказанная в шутку гипотеза «Отравление жевательной резинкой» не так уж и беспочвенна, как может показаться с первого взгляда. Ведь во время своего путешествия в 1492 г. Колумб привез из открытой им Америки кусочки смолы дерева гевеи – натуральный каучук, но, естественно, в то время каучук ещё не использовался в качестве  жевательной резинки… Выдвижение гипотез, предположений и нетрадиционных (провокационных) идей   –   важные   мыслительные   навыки,   обеспечивающие   исследовательский поиск.   Способы проверки гипотез обычно делят на две группы: «теоретические» и «эмпирические». Первые предполагают опору на логику и анализ других теорий (имеющихся   знаний),   в   рамках   которых   данная   гипотеза   выдвинута. Эмпирические   способы   проверки   гипотез   предполагают   наблюдения   и эксперименты.  Ценность предположений, даже самых нелепых, провокационных в том, что они заставляют нас выйти за рамки обыденных представлений, погрузиться в стихию мысленной игры, риска, сделать то, без чего движение в неизведанное невозможно.  Иногда   бывает   достаточно   альтернативных   гипотез   «Да»   ­   «Нет»   и промежуточного варианта. Фрагмент урока биологии в 6 классе «Загадки Мюнхгаузена» (Сухие и сочные плоды): 16 Барон   Мюнхгаузен   –   находчивый   выдумщик   –   всем   нам   знаком.   Но   у книжного героя был прототип – настоящий барон Мюнхгаузен.  В   своем   имении   он   построил   павильон   для   приема   гостей,  но   павильон прозвали   «павильоном   лжи»,   якобы   именно   здесь   хозяин   рассказывал   свои небылицы. А его небылицы были о русской охоте, которая так запомнилась барону. Очень скоро они стали известны во всей стране. И люди стали называть барона обидным   словом   «барон­лжец».   За   вымышленным   бароном   люди   перестали видеть настоящего… После изучения классификации плодов учащимся 6 класса для закрепления материала (проверки знаний) предлагаются загадки барона  Мюнхгаузена. Прав ли Мюнхгаузен или он ошибался в ботанических названиях плодов? Найдите ответ на этот вопрос. 1.   Как­то   барон   похвастался,   что   насобирал   необыкновенных   ягод. Помогите ему разобраться, какие плоды действительно являются с точки зрения ботаника сочными плодами ягодами, и как правильно будут называться другие? Земляника, черника, малина, морошка, арбуз, помидор, апельсин, клюква, черноплодная рябина, голубика, вишня, черемуха, яблоня, шиповник, кабачок, банан, гранат, киви, лимон, брусника, виноград, слива, абрикос, мандарин, дыня, облепиха.   2.Барон рассказал чудную историю:  «За время моих небывалых приключений я собрал огромную коллекцию, которую назвал «Сухие, но такие разные». Когда я однажды лежал под дубом, после   охоты,   на   меня   посыпался   целый   дождь   орехов   удлиненной   формы   с крышечкой сверху. Они были съедобны, но чуть горьковаты. На Сейшельских островах, предчувствуя что­то, я отошел от пальмы на 3 шага, но все равно, чуть был не сбит с ног огромным  пушечным ядром, прилетевшим с вершины пальмы. Проезжал   я   по   лугу   вечером,    неожиданно   лошадь   моя   зафыркала,   а   потом 17 остановилась и упала на бок. Оказалось, ее ноздри залеплены белым странным пухом, который я сначала не заметил, а сейчас видел его в виде белого облака над лугом. Я так и назвал эти плоды «пух одуванчика». Из семянок риса, проса, овса,  пшеницы   мой   повар   готовит   чудные   каши.  А   путем   сдавливания   зерен подсолнуха, сои, оливок я имею подсолнечное, соевое и оливковое масла. Из плодов клена, ясеня, мягких, как вата, сделаны мои подушки. Стручки акации я использую как шило или иголку. На огороде у меня растут капуста и редька, т.к. я   ем   их   плоды.   Коробочки   мака,   похожие   на   самоварчики,   при   созревании стучат, как погремушки. Однажды, проезжая по степи, я был сбит выстрелом бешеного   огурца,   чудом   остался   в   живых.   Через   Тихий   океан   мне   довелось плыть   на   скорлупе   грецкого   ореха.   Да   что   там   говорить!   Немало   чудес   на свете!» На   уроке­исследовании   учащиеся   овладевают   методикой   научного  По   уровню   усваивают   этапы   научного   познания. исследования, самостоятельности учащихся, проявляемой в исследовательской деятельности, уроки­исследования   могут   соответствовать   начальному   (урок   «Образец исследования»),   продвинутому   (урок   «Исследование»)   или   высшему   уровню (урок «Собственно исследование»). Фрагменты уроков­исследований: http://www.itn.ru/board.aspx? cat_no=13613&tmpl=Thread&BoardId=13616&ThreadId=604499&page=1 Жукова Н.Н. Аленький цветочек. Урок биологии в 6 классе Мотивация:  Сказка   С.   Аксакова   «Аленький   цветочек»,   современный оберег   «Перунов   цвет,   цветок   папоротника»;   отпечатки   древних папоротников на кусочках каменного угля Проблема: Почему цветок папоротника до сих пор не найден? 18 Гипотезы: Цветет  раз в 100 лет; Совсем не цветет; Нужно знать места, где  растут папоротники; Нужно знать «волшебные слова», чтобы цветок  раскрылся… Поиск информации: Знакомство со строением папоротника при  выполнении лабораторной работы; слайды презентации. Проблема: Как могли остаться отпечатки папоротников, ведь современные папоротники имеют мягкие органы? Гипотезы: Лист папоротника оказался на камне и его сверху придавило;  Древние папоротники окаменели под действием окружающей среды… Поиск информации: Текст о каменноугольном периоде в учебнике;  слайды презентации. http://www.it­n.ru/board.aspx? cat_no=13613&tmpl=Thread&BoardId=13616&ThreadId=615194&page= 0 Жукова Н.Н. Удивительные метаморфозы. Урок биологии в 6 классе Мотивация: Легенды о дереве­людоеде. Проблема: Существует ли растение­хищник? Гипотезы: Растение существовало раньше, но, как и древовидные  папоротники вымерло млн. лет назад; Такого растения быть не может –  слишком гигантские должны быть размеры; Существуют растения ­  хищники, но они питаются мелкой добычей; Растение существуют, т.к. есть  легенды… Поиск информации: Сказка В. Бианки «Росянка ­ Комариная смерть»;  слайды презентации. http://www.it­n.ru/board.aspx? cat_no=13613&tmpl=Thread&BoardId=13616&ThreadId=607893 Жукова  Н.Н. Фальшивка или подлинник? Урок биологии в 7 классе 19 Мотивация: Метапредметные понятия «фальшивка», «подлинник»;  посылки с утконосами. Проблема: Существует ли на самом деле реальное животное или это  мошенничество? Гипотезы: Если есть ископаемые остатки, то это животное жило на Земле; Если животное кто­нибудь видел в природе, оно существует в  действительности; Если шкура животного – цельная, не сшита из лоскутков, то может быть, это мутант?..  Дихотомия гипотез:  Животное – реальное?                                                                          Да             Нет (Нереальное животное  – предмет исследования других наук, но не зоологии)                                                           Живёт        Вымерло                                                   1 вид  Несколько видов  (Данный шаг относится и  к современным животным и к вымершим)                                          Численность мала   Численность достаточна (Данный  шаг относится и к существующему 1 виду и к нескольким живущим видам)                                  Реликт, эндемик   Обычный вид (Данный шаг относится к   видам, численность которых мала и численность которых не внушает опасения)                           Нуждается в охране   Охрана не требуется (Данный шаг  относится и к  редким видам и к обычным видам) Обитает в зоопарке Обитает в естественных условиях (Данный шаг относится и  к  охраняемым и к видам, которые в охране не нуждаются) Поиск информации: Стихотворение З. Крепс «Утконос»; слайды  презентации. Урок­исследование отличается от традиционного урока тем, что в ходе его учитель   осуществляет   две   педагогические   цели:   триединую   дидактическую предметную цель и цель обучения исследовательской деятельности. 20 Исследовательская деятельность дает возможность школьникам проверить свои знания, реализовать свои возможности, проявить творчество, рассмотреть проблему   с   нестандартной   точки   зрения,   учит   четко   излагать   свои   мысли, анализировать,  обобщать, делать выводы. Для исследовательской деятельности необходимы внутренние ресурсы: Возможность отвлечься от своих переживаний и переключится на другой материал; Умение   выстраивать   мысленную   картину   явления   так,   чтобы   понять, почувствовать, увидеть «пустоты» в этой картине; Умение формулировать вопросы, гипотезы для выявления этих «пустот», то есть умение определять задачу поиска; Быть   достаточно   подготовленным,   иметь   достаточно   знаний   и практический умений, чтобы решать поставленные задачи; Воля для преодоления кажущихся или реальных трудностей. [5] Исследовательское   обучение   ­   это   система   приёмов,   методов   и   форм обучения, моделирующих исследовательский процесс на основных его этапах: постановка   проблемы,   сбор   материала,   сравнение   существующих   методов анализа,   собственно   анализ   материала,   обобщение,   презентация   результатов. Главной   особенностью,   отличающей   исследование   от   других   видов   учебной деятельности,   является   его   результат   ­   новая   информация,   которую   можно формализовать   в   виде   понятий   или   ответов   на   поставленный   вначале проблемный вопрос (подтверждение или опровержение гипотезы). Целью   исследовательского   обучения   является   развитие   аналитического мышления, умения видеть логические взаимосвязи между фактами, формирова­ ние навыков анализа материала (первоисточника), подготовка к индивидуальной исследовательской работе. В исследовательском обучении акцент переносится с приобретения знаний, предметных умений и навыков на развитие мышления. В ходе   исследовательского   обучения   учащиеся,   сталкиваясь   с   противоречиями 21 научного знания, учатся способам их разрешения. Усвоение содержания курса при этом становится не столько самоцелью, сколько средством приобщения к способам и культуре научного познания, развития аналитического мышления, активной   интеллектуальной   позиции   по   отношению   к   миру,   которая   и составляет суть исследовательского подхода. Индивидуальные   и   групповые   учебные   исследования   являются   квинтэс­ сенцией исследовательского обучения.     С 2015 года в школе осуществляется групповой совместный долгосрочный исследовательский   практико­ориентированный   проект   «Виды   Красной   книги   Научный   координатор   проекта   ­   старший Верховажского   района». преподаватель кафедры биологии и экологии ВоГУ А. Н. Левашов.  Общее число участников проекта за три года составило: 40 учащихся, 25 студентов биологов­экологов ВоГУ.   Несмотря   на   длительную   историю     исследования   флоры   Верховажского   имеет   фрагментарный   характер.   При   создании района,   её   изученность   региональной Красной книги возникла   необходимость в   сборе информации о флористическом   разнообразии   района,   более   детальном   исследований   его территории. Цель   проекта:   Поиск   видов   растений,   занесённых   в   Красную   книгу Вологодской области и произрастающих на территории Верховажского района. Задачи проекта:  • Составление аннотированного списка краснокнижных видов;  • Поиск,   описание   ценопопуляций,   выделение   некоторых   краснокнижных   организации   мониторинга   состояния   их   ценопопуляций   и видов   для   предложения возможных мер охраны;  • Выявление ценных природных территорий, которые могут быть объявлены в будущем территориями с определенным режимом охраны, хотя бы на местном уровне. 22 В   процессе   работы   учащиеся   использовали   различные   методы исследования:   методы   сбора   и   анализа   информации,   методы   полевых исследований. Каждый раз для исследований подбираются соответствующие методики. В   результате   проделанной   работы   значительно   расширился   список охраняемых   видов:   на   01.01.2018   г.   в   Красной   книге   Верховажского   района значатся   190   видов   сосудистых   растений:   109   охраняемых   на   территории региона   видов   и   81   вид,   нуждающийся   в   биоконтроле   за   численностью   на территории   региона;   выявлены   потенциальные   участки   для   создания охраняемых территорий.   Представляя   широкой   общественности   результаты   реализации   проекта, учащиеся   выступили   на   конференциях   различного   уровня:   от   школьного   до межрегионального. Партнерство   с   ВУЗом   не   только   обеспечило   вовлечение   учащихся   в практико­ориентированное   экологическое   образование,   но   и   помогло поддержать   его   на   достаточно   высоком   научном   уровне.     Большую   роль   в формировании   экологического   сознания   школьников   и   ответственности   за окружающий мир сыграл совместный труд с преподавателями вуза. [13] На вопрос, как ученикам преуспеть, Аристотель говорил: «Догонять тех, кто впереди, и не ждать тех, кто сзади». Чтобы найти себя в жизни и достойно реализоваться, необходимо обладать лидерскими качествами, уметь работать в команде, гибко воспринимать перемены и адекватно на них реагировать, быть способным учиться всю жизнь, и главное не останавливаться в своем развитии. Исследовательский   подход   в   обучении   хорошо   укладывается   в   парадигму личностно ­ ориентированной педагогики, где каждый учащийся может найти дело, наиболее соответствующее его интересам и возможностям [5] Ресурсы Интернета: 23 1. http   ://   www   .  uchportal    .  ru   /  publ  /12­1­0­906 Урок­исследование как    составная часть формирования исследовательского типа мышления учащихся и  средство получения новых прочных знаний по предмету  2. http://www.moluch.ru/archive/51/6530/  Шаповалова О. В.  Формирование глобального мышления у школьников путём реализации  метапредметной программы «Основы учебно­исследовательской и проектной  деятельности» 3. http://www.google.ru/url? sa=t&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=web&cd=1&ved=0CCcQFjAA&url=http %3A%2F%2Fwww.eurekanet.ru%2Fres_ru %2F0_hfile_2239_1.doc&ei=yJ7RUt6lDKO54ASPh4HIBQ&usg=AFQjCNF2c1Rjil spI0_14orccCJCFA9eA&bvm=bv.59026428,d.bGE&cad=rjt Примерная программа учебно­исследовательской и проектной деятельности на ступени основного   общего образования 4. http://school15yi.ru/index.php?dn=down&id=17&to=open  Кузнецова  Т.Н. Учебные исследования на уроках биологии 5. http   ://   www   .  pandia    .  ru   /  text  /78/043/34074.    php Дмитриева И. В. Как    организовать и провести урок­исследование 6. http://kudryshova.ucoz.ru/news/issledovatelskaja_dejatelnost_uchashhik hsja_na_urokakh_biologii/2012­11­23­21 Исследовательская деятельность  учащихся на уроках биологии. 7. http   10/%   ://   www   D   0%   .  koipkro    D   0%   A   2%   .  kostroma    B   5%     D   1%85%  D   0%   .  ru   /  Kostroma  BD   _  EDU   %   D   0%   /  Kos    BE   ­  ­  Sch   %   D   0%   BB   37/  DocLib     %   D   0%  %20%   BE   %   D   0%   D   1%83%    B   3%   D   1%87%    D   0%   D   0%   B   8%     B   5%   F  D   1%8  D   0%   B   1%   D   0%   BD   %   D   0%   BE   %   D   0%   B   3%   D   0%   BE %20%  %   D   0%   D   0%   B   2%   B   8%   D   0%   D   1%81%  B   0%   D   0%   D   1%81%    BD   %   D   0%     %   D   0%     D   1%8  D   0%   BB   B   5%   D   0%   B   4%   D   0%   BE  B   8%   F  .  aspx Технология учебного  исследования 24 8. http://natursciences.area7.ru/?m=4897 Дудина О. Н. Организация  исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии 9.  .  ucoz   http   ://   meth  ­    /  metody  .  ru   /  index     chem   _  issledovatelskogo  _  obuchenija  /0­91      Методы исследовательского обучения 10. http://meth­ chem.ucoz.ru/index/prijomy_issledovatelskogo_obuchenija/0­92  Приемы исследовательского обучения 11. http://meth­chem.ucoz.ru/index/issledovatelskoe_obuchenie/0­87 Исследовательское обучение 12. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%BE%D0%BB%D0%BE %D1%82%D0%BE%D0%B9_%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C %D1%87%D0%B8%D0%BA_(%D1%83%D0%BC._1496) Золотой мальчик 13.http://viro.edu.ru/innov/index.php/materialy­polzovatelej/74­zhukova­n­n Виды  Красной книги как объект исследования     14. 25