"Реализация современных подходов к преподаванию предмета биологии и химии"

Реализация современных подходов к преподаванию предмета биологии и химии

Главная цель современного обучения - развитие интеллектуальных и творческих способностей обучающихся, привитие нравственных ценностей с тем, чтобы выпускник школы был способен к самореализации, самостоятельному творческому мышлению, а. значит, был востребованным обществом и нашел свое место в жизни.

Участие в ученических проектах дает возможность каждому школьнику раскрыть свой творческий потенциал, приобрести навыки научно-исследовательской работы, расширить свои знания по образовательным предметам, реализовать оригинальные идеи, научиться различным формам презентации проектно-исследовательских работ.

Большая доля самостоятельности и личной ответственности за выполнение проекта ведет к воспитанию таких качеств как трудолюбие, внимание, память, целенаправленное восприятие. А успешное выполнение и защита своего проекта формируют самоуважение, удовлетворяет человеческую потребность в понимании и признании.

Реализация проектной деятельности включает в себя все современные подходы к преподаванию биологии и химии: деятельностный, личностный, компетентностный, коммуникативный и социокультурный.

Проектная деятельность школьников стирает границы между школьными предметами, сближая применение школьных знаний с реальными жизненными ситуациями.

Метод проектирования коренным образом меняет функцию учащегося в образовательном процессе. Этот метод делает ученика не объектом, на который направлена обучающая активность учителя, а субъектом процесса обучения. Поскольку, для решения поставленной задачи, одного лишь действия по образцу недостаточно, ученику необходимо проявить инициативу в поиске, освоении и применении новых знаний.

Этот подход необычен, что поначалу ставит учащихся, воспитанных в рамках традиционных образовательных систем, в тупик. Когда первое ощущение беспомощности в связи с отсутствием возможности скопировать образец проходит, учащиеся постепенно обнаруживают, что их окружает множество информационных систем, которые, при умелом использовании, становятся инструментами решения поставленной перед ними задачи.

 Порой приходится преодолевать первоначальную инертность ребят, привыкших к более пассивным формам обучения, но каждое маленькое открытие, сделанное ими в процессе работы над проектом, вовлекает их в интересный процесс самостоятельного творчества. По мере того, как проект обретает черты законченности, учащиеся все яснее ощущают его как продукт собственного труда. Это способствует решению важнейшей педагогической задачи: каждый учащийся приобретает уверенность в собственных возможностях.

      Научный подход к процессу исследования в педагогической практике требует реализации ряда принципов, в частности:

- принцип естественности – проблема должна быть не надуманной, а реальной, интерес должен быть не искусственным, а настоящим;

- принцип осознанности, как проблемы, так и целей, задач, алгоритма исследования и способа представления его результатов;

- принцип самодеятельности - когда ученик овладевает ходом исследования только через собственный опыт;

- принцип наглядности - ученик изучает мир не только по книгам, а исследует реальный мир, таким, каков он есть на самом деле.

Применение метода проектов на уроках биологии и химии позволяет в максимальной степени приблизить процесс ученического познания к научному познанию. Следовательно, качественно меняется стиль проблемно-поисковой деятельности учащихся. Она складывается из отдельных этапов:

 - ознакомление учащихся с содержанием предстоящего исследования;

 - исследование проблемы; формулирование целей и задач;

 - поиск достоверных данных об изучаемом объекте, явлении или процессе;

 - экспериментальное (теоретическое) исследование: выделение изучаемых фактов, выдвижение гипотезы, моделирование эксперимента;

 - построение объяснения;

 - формулировка выводов и оформление (презентация) проделанной работы.

Таким образом, метод проектов позволяет решить ту или иную проблему в результате самостоятельных действий учащихся в процессе обучения и вне его, с обязательной презентацией результатов.

Цели проектного обучения: способствовать повышению личной уверенности у каждого участника проектного обучения; развивать у учащихся командный дух, коммуникабельность и умение сотрудничать; обеспечить механизм развития критического мышления, умения искать пути решения поставленной задачи; развивать в учащихся исследовательские умения.

Теоретические позиции проектного обучения: образовательный процесс заключается не в логике учебного предмета, а в логике деятельности, имеющей личностный смысл для ученика; комплексный подход к разработке учебных проектов способствует сбалансированному развитию основных физиологических и психических функций ученика; глубокое, осознанное освоение базовых знаний обеспечивается за счет универсального их использования в разных ситуациях; развитие творческого потенциала учащихся.

Формы представления конечного результата проектной работы: письменный отчет, доклад, статья, фильм, презентация, выставка и т.д.

Проектную работу на уроках биологии и химии, и во внеурочной деятельности стараемся привязать к решению вопросов сохранения здоровья, ведь на сегодняшний день сохранение и укрепление здоровья населения – одна из наиболее актуальных проблем. Собственное здоровье и способы его сохранения интересуют учащихся, однако зачастую учащиеся не понимают, насколько важны в этой связи знания, полученные на уроках биологии и химии и, считают, что им необходимы лишь точные рекомендации по поведению в той или иной ситуации. И только малая доля школьников осознает, что хорошая база естественнонаучных знаний действительно дает возможность вникнуть в глубину проблемы, выявить первопричину нарушения здоровья.

Однако, совершенно недостаточно насытить учебный материал информацией, которая заинтересует учащихся. Целесообразнее так построить процесс обучения, чтобы учащиеся смогли сами исследовать проблему и выработать эти рекомендации, т. е. реализовать проблемное обучение.

Для этого, прежде всего, необходимо выявить, какие вопросы, (связанные с биологией, химией, валеологией), интересуют школьников. Эти вопросы, как правило, следующие: экологические проблемы, организация рационального питания, вопросы медицины и т.д. Затем, совместно с учащимися, выбираем для исследования один из вопросов и конкретизируем его (загрязнение воды, воздуха, потепление климата и др.; состав продуктов питания, компоненты пищи, негативно влияющие на состояние здоровья, и др.; употребление и действие лекарств, их побочные эффекты т. д.).

После этого, предлагаем учащимся предложить выход из выбранной ими ситуации, выслушиваем мнения. Далее разбиваем класс на группы. Каждая из групп прорабатывает один из предложенных вариантов решения проблемы. Учащиеся изучают научно-популярную литературу, публикации периодической печати, посвященные данной проблематике, обсуждают все «за» и «против» и выбирают наиболее оптимальный вариант.

На обобщающем уроке, который мы проводим в форме дискуссии, конференции, выступают представители групп. По итогам обсуждения их выступлений выявляем лучший способ решения предложенной проблемы. Опыт показывает, что, выдвигая и доказывая свои идеи, учащиеся в достаточной степени овладевают учебным материалом, приобретают способность применять знания в конкретных ситуациях, а также умение обсуждать вопросы, вести грамотную, обоснованную дискуссию.

Когда школьники сравнивают свой путь решения проблемы с другими возможными, у них развивается способность анализировать. Необходимость привлечение дополнительной информации способствует расширению кругозора учащихся, ненавязчиво заставляет их заинтересоваться не только проблемой, поставленной учителем, но и другими смежными вопросами.

При подготовке и проведении этой работы учащиеся, поначалу не проявившие интереса к данному заданию, в процессе его выполнения увлеклись предложенной им проблемой, с воодушевлением обсуждали ее с учителем и между собой, предлагали свои подходы к ее решению.

Подобные творческие задания можно предлагать учащимся при изучении различных тем курса неорганической и органической химии, а также биологии.

Например: при изучении темы «Размножение и развитие птиц» (7 класс), можно использовать творческое задание (как ключевую задачу, что объединяет предыдущие знания по теме «Класс Пресмыкающиеся, или Рептилии»): «Почему почти все пресмыкающиеся откладывают по нескольку десятков яиц, а большинство птиц – всего несколько штук?»; при изучении темы «Особенности внешнего и внутреннего строения птиц» (7 класс) можно использовать проблемную задачу: «Всегда считалось, что у птиц нет зубов. Современные ученые установили, что у птиц зубы есть, но они находятся в зачаточном состоянии. Объясните мудрость природы: с чем связано зачаточное состояние зубов у птиц?»

Интересно, что и сами учащиеся высказываются за проведение аналогичной работы, но предлагают рассматривать проблемы, которые имеют к ним непосредственное отношение и к решению которых они уже сейчас могут приступить, например вопросы здоровья.

Используем метод проектов на уроках химии, например,  при изучении темы «Биологическое значение железа. Применение соединений железа»  (9 кл.), тем «Применение неметаллов и их соединений: минеральные удобрения, цемент, стекло и т. д.», «Правила работы с едкими, горючими и токсическими веществами, средствами бытовой химии» (11 кл.), ставим учащихся в ситуацию необходимости использования дополнительных источников информации межпредметного характера: о значимости химии в различных областях народного хозяйства, в быту, а также в решении проблем сохранения и укрепления здоровья.

Так как в районе проживания учащихся нет исследовательских учреждений, доступные исследования проводятся на базе школьных кабинетов биологии и химии. Так, например, учащиеся 8 класса с большим интересом провели исследование и подготовили презентацию на тему «Исследование проблемы профилактики йододефицита в учащихся школы».

Рамки урока зачастую не позволяют в достаточной степени удовлетворить интерес учащихся к каким-то значимым и полезным для них вопросам. Поэтому эту работу мы продолжаем в рамках школьного научного общества «Клуб экологов», которое существует в школе уже на протяжении 3-х лет. Ребята, участники «Клуба экологов», создают памятки для населения поселка («Не жгите опавшие листья», «Озеленим родной поселок» и др.), принимают активное участие в различных природоохранных акциях.

Хочется отметить, что, на наш взгляд, главная задача учителя при организации проектной деятельности учащихся заключается не столько в поиске теоретического и фактического материала и, даже, не столько в результатах этой работы, сколько в создании в учащихся положительной мотивации, побуждению их к поиску.

При использовании метода проектов учитель заранее тщательно готовится к таким урокам. Это не «ежедневные» технологии. В начале учебного года желательно выделить темы (наиболее сложные в плане понимания, усвоения), вопросы, по которым желательно было бы провести проект. Это необходимо для того, чтобы дать возможность учащимся более глубоко и детально вникнуть в материал, дать возможность самостоятельно в нем разобраться не на уровне воспроизведения, а на уровне применения данного материала для решения какой-то значимой проблемы, для приобретения нового знания.

Проект требует тщательной подготовки и проведение его занимает 5-6 уроков (если это проект, рассчитанный на урочную деятельность).

Перед проектной деятельностью учитель должен четко определить для себя основную проблему (и частные задачи), а также возможные гипотезы их решения. Он также определяет, какие, уже имеющиеся, знания, умения, навыки потребуются учащимся при работе над проектом, какие новые знания, умения, навыки должны ребята приобрести в ходе работы над проектом. Что им может потребоваться для успешной работы (источники информации, иногда, возможно, готовая информация, вспомогательные средства обучения, инструменты, приборы). Какими методами они, предположительно, могут воспользоваться, и какая при этом им может потребоваться помощь (анкетирование, интервью, беседы, работа с документами, поиск информации в Интернете).

Учитель должен продумать весь ход работы над проектом. Однако на уроке вся эта информация должна быть лишь в поле зрения самого учителя в качестве ориентира в организации деятельности учащихся. Но, ни саму проблему, ни гипотезы, ни методы исследования творческой, поисковой деятельности он не должен давать учащимся в готовом виде. Учитель лишь направляет мысль учащихся в нужное русло. Но, если ученики высказывают собственные суждения, отличные от мнения учителя, то учитель, ни в коем случае не навязывает ребятам своего мнения.

В этом суть метода проектов, исследования как такового. Учащиеся сами должны прийти к выводу о правильности выдвинутых гипотез, проблем или их ошибочности, но при этом они должны подтвердить свою точку зрения аргументами, доказательствами, фактами.

Итак, на первом уроке учитель предлагает ученикам ту или иную ситуацию в любом удобном для него, но достаточно наглядном виде, содержащую приготовленную (задуманную) в скрытом виде проблему, которую ребята должны «обнаружить» и сформулировать. Задача учителя – так показать ситуацию, чтобы учащиеся, как можно ближе к ней, сформулировали проблему, но совершенно самостоятельно.

На этом же уроке учитель предлагает, уже в рамках каждой исследовательской группы, обсудить возможные методы исследования, источники информации. Все предложения группы обсуждаются всем классом, вносятся коррективы, предложения.

В итоге, вследствие такого коллективного обсуждения, предлагаемые методы исследования утверждаются (но, опять же, не навязываются группе, если группа по какой-то причине не согласна с мнением большинства; ей предоставляется право идти своим путем, но искать доказательства своей правоты). На протяжении последующих уроков учитель может работать даже по другим темам программы, но обязательно отводить часть урока на работу над данным проектом. Здесь могут использоваться разные методы. Основная поисковая деятельность происходит во внеурочное время. На уроке могут проводиться какие-то эксперименты, лабораторные работы, требующие специального оборудования, обсуждения в группах или коллективно и т.д.

И, наконец, на сдвоенном уроке происходит защита проектов (по гипотезам). Каждая группа вправе решить сама, какую форму презентации и оформления результатов своей проектной деятельности она изберет, какую систему, и средства доказательств она предоставит. Учитель на таких уроках выступает в качестве наблюдателя. После защиты гипотезы группой, остальные ребята имеют право, как оппоненты, задавать членам исследовательской группы вопросы по данной теме. Класс либо соглашается с представленной системой доказательств, либо высказывает сомнения в их достоверности или достаточности. Тогда группе предлагается либо продолжить исследование, либо принять другую точку зрения.

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

Тем для проектов – неисчерпаемое множество, поскольку это живое творчество. Например: «Лекарственные растения нашего региона» (6 кл.), «Исследование состояния окружающей среды на территории пгт. Александровка» (9 кл.), «Исследование фитонцидных свойств растений, произростающих в окрестности пгт. Александровка» и др.

Результаты выполненных проектов должны быть материальными, то есть соответственно оформленными. Например, фотоальбом «Сбережем первоцветы» (6 кл.), выставка моделей молекул «Мир молекул» (8 кл.), сборник стихотворений «Химия в поэзии» (11 кл.) и т.д.

Таким образом, метод проектов ориентирован на самостоятельную деятельность учащихся – индивидуальную, парную, групповую, которую учащиеся выполняют в течение определённого отрезка времени. В процессе работы над проектом, осуществляется взаимодействие учащихся друг с другом и учителем, роль которого меняется от контролера до равноправного партнера и консультанта. Собирая и анализируя информацию, учащиеся делают устные и письменные сообщения, советуются друг с другом, спорят, чтобы прийти к общему мнению.

Умение пользоваться методом проектов считается показателем высокой квалификации преподавателя, его прогрессивной методики обучения и развития. Недаром эти технологии относят к технологиям XXІ века, предусматривающим, прежде всего, умение адаптироваться к стремительно изменяющимся условиям жизни человека современного общества.

Немаловажное значение имеет и тот факт, что дети работают над проектом в малых группах. В группе всегда есть учащиеся с различным уровнем подготовленности. При традиционной форме проведения занятий, менее подготовленные, ученики отмалчиваются. В работе над проектом каждый ученик вносит свою лепту в его реализацию, в зависимости от знаний и личностных интересов. Каждый в равной мере несет ответственность за выполнение проекта и должен представить результаты своей работы.