"Развитие творческого потенциала учащихся через организацию исследовательской деятельности на уроках биологии"

В условиях внедрения ФГОС в основной школе, на первый план выходит развитие личности учащегося. Социальный заказ и гуманистическая парадигма образования определяют развитие исследовательских умений в процессе обучения, в том числе и биологии, как важную задачу современной школы.

Изменение социально-экономических условий современной России предъявляет повышенные требования к качеству фундаментальной подготовки школьников. Это предполагает формирование прочных системных знаний выпускников, овладение технологиями исследования, развитие умений ориентироваться в различных сферах науки, культуры, формирование умений преодолевать стереотипы, быть готовым к интеллектуальной инновационной деятельности.

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 требованиями программы, но и развивают у них творческие способности, логическое мышление, создают внутреннюю мотивацию учебной деятельности в целом. Исследовательская деятельность отличается тем, что таит в себе огромные возможности для развития ученика, дает право на поиск, требует подключения воображения, способствует проявлению его способностей. Именно это ведет его к самостоятельным открытиям и дает радость творчества.

Широкими возможностями для развития исследовательских умений учеников обладает школьный курс биологии. Анализ результатов своей педагогической деятельности показал, что у обучающихся недостаточно сформированы умения исследовать и анализировать биологические объекты и системы, недостаточно способны владеть методами постановки биологических экспериментов, описания, анализа и оценки достоверности полученного результата;

Целесообразность выбранной темы определяется:

-противоречиями между потребностью современного общества в актуальности самореализации подрастающего поколения, способного к творческой деятельности и недостаточным уровнем развития исследовательских умений учащихся школы;

- между традиционными методами и формами обучения, ориентированными на передачу готовых знаний, и ориентацией нового содержания на развитие творческих способностей учащихся в процессе предметного образования;

- между стремлением учащихся к самостоятельности и неумением организовать свою учебно – познавательную деятельность;

- между настоятельной необходимостью развития творческого потенциала личности и отсутствием условий для индивидуальной работы с каждым учеником.

На основе проведенного анализа и выявленных противоречий можно сформулировать существующую проблему необходимости интеллектуального и личностного развития школьника, способного самостоятельно ставить и решать исследовательские задачи.

1.1 Актуальность: потребность современного информационного общества в людях, владеющих навыками научного мышления, способных осуществлять исследовательскую, опытно-экспериментальную и инновационную деятельность.

1.2 Цель: создать условия для повышения творческого потенциала учащихся в процессе исследовательской работы.

Задачи:

1. Организовать исследовательскую технологию на уроках биологии и во внеурочное время.

2. Определить роль исследовательской технологии в формировании творческих способностей учащихся.

3 Провести анализ содержания школьной программы и учебников по биологии и выявить возможности этого предмета для развития исследовательских умений учащихся.

4. Определить методические основы развития исследовательских умений учащихся.

5.Экспериментально проверить эффективность методического подхода.Охарактеризовать изменения в образовательном процессе (изменения содержания, средств обучения и воспитания, контроля);

6.Охарактеризовать изменения в условиях, обеспечивающих достижение новых

образовательных результатов (кадровые, научно-методические, материально-технические, нормативно-правовые, информационные, организационные);

Гипотеза исследования:

Процесс развития исследовательских умений школьников на уроках биологии будет более эффективным, если:

- развитие исследовательских умений школьников выделено на уровень специальной задачи каждого урока;

- выявлены и соблюдаются в образовательном процессе педагогические условия и этапы развития исследовательских умений;

- определено учебное биологическое содержание, изучение которого позволяет организовать исследовательскую деятельность школьников;

- в методику уроков биологии включены методы и методические приёмы, дидактические средства, обеспечивающие эффективность развития исследовательских умений школьников;

- организованы диагностика и мониторинг уровней развития исследовательских умений, позволяющие корректировать процесс обучения биологии.

Практическая значимость: разработка конкретных методических рекомендаций по развитию исследовательских умений на уроках биологии, проблемно-исследовательских биологических задач, упражнений, заданий для самостоятельной работы, заданий для самонаблюдений.

Предмет:

Деятельность учителя биологии по повышению творческого потенциала школьников.

Объект:

задания исследовательского характера, как средство повышения творческого потенциала школьников.

Сущность педагогического опыта: в организации исследовательской деятельности с использовании проектно- исследовательских технологий, образовательных и коммуникационно-информационных технологий, что позволяет представлять учебную информацию в различной форме; инициировать процессы усвоения знаний и приобретения умений и навыков исследовательской деятельности; активизировать познавательскую деятельность учащихся; в результате применения инновационных педагогических технологий прослеживается увеличение объема практических и творческих работ поискового и исследовательского характера; передача учащимся инициативы в организации своего развития; возможность более полно реализовать комплекс методических, дидактических, психологических и педагогических принципов в формировании исследовательских умений; Учитель-организатор исследовательской деятельности учащихся. Отношения с учениками строятся на принципах сотрудничества и совместного творчества.Основная задача педагога: поддерживать и направлять развитие личности учащихся, их творческий поиск.

2.Основное содержание. _

2.1Методика развития исследовательских умений на уроках биологии

Исследование — это изучение, выяснение каких-либо фактов, процессов или

явлений на основе имеющихся знаний.

Исследовательские умения – это готовность к осуществлению исследовательской

деятельности на основе использования знаний и жизненного опыта, с осознанием цели, условий и средств деятельности, направленной на изучение процессов, фактов, явлений.

В структуре исследовательских умений можно выделить следующие компоненты: мотивационный, проявляющийся в виде познавательного интереса; содержательный , включающий систему исследовательских знаний: специальные знания, касающиеся специфики, организации и проведения научного и учебного исследования, и предметные (биологические) знания, обеспечивающие понятийную базу для изучения и выяснения определенных биологических процессов, фактов, явлений; операционный компонент, включающий умения, обеспечивающих систему действий, составляющих структуру исследовательской деятельности: специальные, интеллектуальные, предметные

Специальные умения: умения наблюдать факты и явления; умение выявлять непонятные явления, подлежащие исследованию (или умение постановки проблемы); умение выдвигать гипотезы; умение построения плана исследования; умения осуществления намеченного плана исследования; умение выяснения связей изучаемого явления с другими; умение формулировки решения, умение объяснять; умение проверки решения; умение делать практические выводы о возможном и необходимом применении добытых знаний.

Интеллектуальные умения: умения называть, характеризовать, обосновывать, определять, сравнивать, обобщать, систематизировать, вычленять главные признаки, формулировать определение понятия, выявлять причинно-следственные связи, моделировать исследование, экспериментировать, проектировать результаты опыта, анализировать, оперировать знаниями, доказывать, характеризовать свойства изучаемого объекта, объяснять.

Предметные умения: умение пользоваться увеличительными приборами; умение готовить временные микропрепараты и рассматривать их под микроскопом; умение ставить простейшие опыты; умения проводить наблюдения и самонаблюдения.

Основные этапы формирования исследовательских умений: постановка цели; знакомство с выполнением действия, которым надо овладеть; усвоение или восстановление знаний, на основе которых будут вырабатываться эти умения, формулируются правила осуществления действия; показ образца данного действия; практическое овладение действием, выработка правильного умения; самостоятельные и систематические упражнения.

Педагогические условия развития исследовательских умений: учет степени готовности и возможностей школьников к проведению исследовательской деятельности; создание психологического настроя учащихся на необходимость выполнения определенных действий в процессе выполнения учебного задания; обеспечение четкости и доступности изложения цели и задач, которые учащиеся должны решить в ходе учебно-исследовательской деятельности; полнота и ясность представления структуры формируемого исследовательского умения, четкий показ способов выполнения действий; организация деятельности учащихся по овладению отдельными действиями или их совокупностью (приемом) с использованием системы заданий.

Методы и методические приемы, включение которых в уроки биологии обеспечивает эффективное развитие исследовательских умений: проведение поисковых бесед, дискуссий, обмен мнениями, свободное общение; частично-поисковые и исследовательские наблюдения, опыты и эксперименты; выполнение практических заданий, творческая самостоятельная работа, самонаблюдения; проведение практических и лабораторных работ; создание проблемных ситуаций; решение проблемных задач, постановка проблемы, сравнение, анализ, выводы, доказательства, причинно-следственные связи; запись плана, составление схем, фронтальная, групповая работа с классом; использование оборудования, средств, материалов для исследования.

Дидактические средства: анкетирование, тестирование, творческие работы, контрольные срезы, наблюдения за учащимися.

В качестве критериев развития исследовательских умений, в соответствии с выделенными ранее компонентами, определены мотивационный, содержательный и операционный критерии. При анализе уровня их развития выделяют 4 уровня: IV – высший уровень, III – высокий уровень, II – средний уровень, I – низкий уровень.

Высший уровень: проявляется интерес к ведению различного рода исследований, возможность самостоятельно и творчески подходить к решению проблемы, владение исследовательскими умениями и знаниями, необходимыми для исследования, высокая доля самостоятельности. Высокий уровень: устойчивые внутренние и внешние мотивы к ведению исследовательской работы, есть желание вести самостоятельно исследование. Средний уровень: с помощью учителя находить проблему и предлагать различные варианты ее решения. Низкий уровень: отсутствие знаний и умений, необходимых для исследования, ученик редко проявляет инициативу и оригинальный подход в учебном исследовании, не высказывает идей, предложений, предположений.

Методика развития исследовательских умений на уроках биологии включает в себя: определение для каждого урока задач по развитию исследовательских умений; учебное содержание по биологии исследовательского характера; насыщение уроков заданиями проблемно-исследовательского характера; организацию самостоятельной исследовательской деятельности школьников; использование демонстрации физиологических и биохимических опытов и экспериментов с их последующим обсуждением; решение школьниками проблемно-исследовательских задач; обсуждение исследовательских проблемных ситуаций; комплекс проблемно-исследовательских биологических задач, систему проблемно-исследовательских упражнений, комплекс исследовательских заданий для самостоятельной работы, комплекс исследовательских заданий для самонаблюдений.

Приведу примеры разработанных уроков.

На уроке «Энерготраты человека и пищевой рацион», используя метод исследовательской ситуации по определению функциональной пробы с максимальной задержкой дыхания до и после нагрузки, проводили поисковое обсуждение демонстрации опыта. Анализируя результаты, учащиеся отвечали на вопросы: почему дыхание непроизвольно восстанавливается после задержки? Почему после работы дыхание восстановилось быстрее, чем до нее? После того, как учащиеся сделали соответствующий вывод, им предлагалось сравнить его с материалами учебника. В итоге при сопоставлении собственного заключения исследования и материалов учебника, учащиеся убедились, что вывод, к которому они пришли в ходе эксперимента совпадает с содержанием учебника.

Урок «Пищеварение в желудке и двенадцатиперстной кишке. Действие ферментов» начали с проведения опыта по изучению механизма глотания. Учащимся было предложено сделать несколько глотательных движений. В результате опыта обнаружилось, что после 3-4 попыток становится труднее произвести глотание. Ими было сделано предположение, что механизм глотания связан с деятельностью слюнных желез. В результате исследовательского самонаблюдения, выяснили, как осуществляется механизм глотания. Глотание – рефлекторный акт. Оно совершается непроизвольно. Центры глотания и слюноотделения находятся в одном и том же отделе головного мозга.

Перед изучением темы «Питание и пищеварение» учащимся было дано задание проблемно-исследовательского характера: верна ли поговорка «Человек – то, что он ест». Ученикам было предложено выдвинуть гипотезы, предложить пути их решения, обосновать ход действий по их проверке. Все это было обсуждено в ходе поисковой беседы.

По теме «Функция тонкого и толстого кишечника», используя текст учебника, учащиеся должны были самостоятельно выделить функции печени и показать их взаимосвязь

Модель методики развития исследовательских умений – это целостная система, включающая ряд взаимозависимых компонентов: целевого, содержательного, процессуально - деятельностного, организационно-методического, результативно-диагностического

Целевой компонент модели методики развития исследовательских умений на уроках биологии определяется социальным заказом и гуманистической парадигмой современного образования, выводит развитие исследовательских умений школьников в образовательном процессе по биологии на уровень специальной задачи биологического образования. Целевой компонент актуализирует проблему развития исследовательских умений.

Содержательный компонент модели методики развития исследовательских умений на уроках биологии включает в себя взаимосвязанные компоненты исследовательских умений (мотивационный, содержательный, операционный). Он определяет выбор биологического содержания (знаний и умений), являющихся базой для организации исследовательской деятельности школьников.

Процессуально - деятельностный компонент модели методики развития исследовательских умений на уроках биологии описывает структуру совместной деятельности учителя и учеников по овладению исследовательскими умениями с учетом соблюдения ряда педагогических условий, обеспечивающих эффективность этой деятельности.

Организационно-методический компонент модели методики развития исследовательских умений на уроках биологии объединяет методы, методические приемы и дидактические средства, которые необходимо включать в уроки биологии для развития у школьников исследовательских умений.

Результативно-диагностический компонент модели методики развития исследовательских умений на уроках биологии включает в себя критерии (мотивационный, содержательный, операционный) и уровни (фрагментарный, репродуктивный, рациональный, творческий) развития исследовательских умений школьников и комплекс диагностических методик для их определения.

2.3 Выводы:

1.Социальный заказ и гуманистическая парадигма образования определяют необходимость интеллектуального и личностного развития школьника, способного самостоятельно ставить и решать исследовательские задачи.

2.Чтобы процесс развития исследовательских умений был эффективным, необходимо организовать последовательные этапы овладения данными умениями

3.Эффективность развития исследовательских умений школьников на уроках биологии зависит от соблюдения ряда педагогических условий

4.Анализ содержания программы и учебников по биологии подтвердил в реальности развития исследовательских умений школьников на уроках биологии, позволил выделить материал учебного содержания, позволяющий развивать исследовательские умения, подтвердил необходимость разработки методики уроков биологии с направленным развитием исследовательских умений.

5. Характерными чертами методики развития исследовательских умений на уроках биологии являются следующие: четкое определение задач по развитию исследовательских умений для каждого урока биологии; учет взаимосвязи и взаимозависимости всех компонентов исследовательских умений, включение в уроки биологии методов и методических приемов.

6.Результаты подтвердили эффективность методики: большинство учащихся экспериментальных классов достигают высшего и высокого уровня по сравнению с учащимися контрольных классов.

7.Полученные результаты свидетельствуют о достижении цели исследования.