Исследовательская деятельность обучающихся на уроках биологии

Выступление на педсовете

 учителя биологии МБОУ СОШ №63 Сорокиной Г.Н.

02.11.2016г

Исследовательская деятельность обучающихся на уроках биологии

учитель биологии МБОУ СОШ №63 сл. Красюковской Сорокина Г.Н.

Цель: Продемонстрировать способы развития  исследовательских умений, на уроках биологии, применяя прием учебного исследования, позволяющий учащимся самостоятельно конструировать свои знания, находить и решать проблемы, развивать познавательные навыки.

Вступление.

Сегодня современному обществу не нужны люди, работающие по шаблону, привыкшие к стереотипам в трудовой деятельности, готовые жить по установленным «сверху» рецептам. Страна  нуждается в творческих, одаренных личностях, в поколении людей, которые будут осваивать новые сферы науки, и должны будут не только идти в ногу со временем, но и опережать его.

   Опыт исследовательской и творческой работы является сегодня самым важным приобретением ребенка и позволяет формировать активную жизненную позицию ученика, развивает интеллектуальные и творческие умения и навыки. Есть притча о голодном человеке и ловле рыбы. Важно не просто накормить голодного рыбой, главное – научить его её ловить! Если мы дадим ему рыбу, то поможем только один раз, а ес­ли научим ловить, то накормим на всю жизнь.

Исследовать — значит видеть то, что видели все, и думать так, как не думал никто» сказал Альберт Сент-Дьёрди, американский биохимик. Ведущей ценностью в исследовании является ценность процесса движения к истине.

При исследовательской деятельности определяющим является подход, а не состав источников, на основании которых выполнена работа. На одних и тех же источниках можно выполнить реферативную и исследовательскую работу. Только суть исследовательской работы состоит в сопоставлении данных первоисточников, их творческом анализе и проводимых на его основании новых выводов.

   Исследовательская деятельность, как творческая по характеру, проходит следующие этапы:

- возникновение идеи или проблемы;

- решение задачи (сбор и анализ информации, выработка идеи решения, обсуждение их с преподавателем, моделирование);

- реализация идеи на практике.

 Творческая деятельность предполагает создание нечто качественно нового, ранее неизвестного.

Среди форм организации исследовательской деятельности учащихся  выделяют экспресс-исследования и долговременные исследования.

Экспресс-исследования – кратковременное исследование по предложенной педагогом тематике. Эта форма организации предполагает массовое участие детей и одаренных, и тех, кто не может быть отнесен к этой категории.

Долговременные исследования проводятся в рамках внеучебной деятельности.

По количеству авторов исследования могут быть индивидуальные и коллективные или групповые.

Правила, по которым необходимо выбирать тему исследования

(по методике А.И.Савенкова):

Правило 1.Тема должна быть интересна ребенку, должна его увлекать. Исследовательская работа эффективна только на добровольной основе.

Правило 2. Тема должна быть выполнима, решение ее должно быть полезно участникам исследования.

Правило 3. Учитывая интересы учащихся, старайтесь держаться ближе к той сфере, в которой сами лучше всего разбираетесь. Увлечь другого может лишь тот, кто увлечен сам.

Правило 4. Тема должна быть оригинальной, с элементами неожиданности.

Правило 5. Тема должна быть такой, чтобы работа могла быть выполнена относительно быстро.

Правило 6. Тема должна быть доступной. Она должна соответствовать возрастным особенностям детей.

Правило 7. Сочетание желаний и возможностей.

Правило 8. Выбирая тему, действовать надо быстро, пока интерес не угас. Ведь большинство учащихся не имеют постоянных пристрастий, их интересы ситуативны.

Исследовательская работа всегда создается с определенной целью, которую принято формулировать во введении.

Цель исследования - это конечный результат, которого хотел бы достичь исследователь при завершении своей работы.

Цель легко сформулировать, если известна тема предстоящей работы.

Целью любой научно-исследовательской работы, если говорить обобщенно, является изучение влияния предмета исследования на объект исследования, которое осуществляется с помощью средств достижения цели (методов) в рамках сформулированной гипотезы. Действие в структуре цели может быть описано глаголами. Примеры постановки цели работы

Задача исследования - это выбор путей и средств для достижения цели в соответствии с выдвинутой гипотезой. Задачи лучше всего формулировать в виде утверждения того, что необходимо сделать, чтобы цель была достигнута.

Формы организации исследовательской деятельности на уроках.

Я хочу сегодня познакомить вас с некоторыми интересными формами исследовательской деятельности, которые можно использовать на уроках.

Привлекая учащихся к исследованиям, необходимо, прежде всего, базироваться на их интересах. Все, что изучается, должно стать для ученика личностно значимым, повышать его интерес и уровень знаний. Однако предлагаемые темы и рекомендуемые ученику методы исследования не должны превышать его психолого-физиологические возможности. Исследовательская деятельность должна вызывать желание работать, а не отталкивать своей сложностью и непонятностью.

1.Прием «Обрати вред в пользу».

Это трудный, но в то же время мудрый прием. Он требует хорошо знать систему, знать, что в ней плохо, попытаться обратить вред в пользу.
Например,

• В настоящее время резко уменьшилось число работающих промышленных предприятий и сельских хозяйств. Это плохо. А что хорошего?

Ответ:  Экологическая обстановка многих районов стала заметно лучше.

2.Экспресс-исследование

По такому типу строится исследовательская деятельность учащихся в  пятом классе. На экскурсиях даются индивидуальные задания для проведения эмпирических исследований,  какие птицы живут в нашей слободе, какие  растения используются для озеленения улиц села.

3.Теоретические экспресс-исследования 

ориентированы на работу по изучению и обобщению фактов, материалов, содержащихся в разных источниках. Темы таких исследований должны позволять изучать самые разные объекты в их реальном окружении, в действии, давать большой материал и позволяют увидеть множество тем для собственных изысканий, построения различных гипотез.

Учащиеся 5-6 классов достаточно успешно справляются с этой формой исследования. Так, при изучении темы “Приспособленность животных и растений к условиям окружающей среды” ребята по материалам учебника знакомятся с тем, как приспособлены к обитанию в засушливых условиях кактусы, верблюжья колючка, как приспособлены к обитанию в наземно-воздушной и водной средах пингвины и ластоногие млекопитающие.

Возможная тематика исследований: “Приспособленность растений степей к засушливым условиям обитания”, “Особенности насекомоядных растений”, “Приспособления растений к опылению”, “Приспособления насекомых к сбору пыльцы и нектара”. По результатам исследований авторы делают краткие сообщения, обязательно содержащие выводы.

В 7-9-х классах теоретические исследования оформляются в виде доклада, содержащего гораздо больший объем информации по выбранному направлению исследования. В процессе поиска информации для написания реферата ученик приобретает навыки работы с каталогами в библиотеке, 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.

4.Проведение учебного эксперимента

Сюда относятся все лабораторные и практические  работы по биологии, начиная с 6-го класса и заканчивая 11 классом. Выполняя лабораторную работу,  ученик получает субъективно новые знания.

При выполнении этих работ учащиеся приобретают навыки наблюдения , фиксирования и правильного оформления результатов наблюдений, анализа полученных данных, делают выводы.

В 6 классе при проведении лабораторных работ организую небольшое исследование с помощью цифрового  микроскопа.

Например, изучение строения плесневого гриба мукора. Проблемным вопросом при изучении плесневого гриба может быть нахождение разницы и выявление ее причины между рассмотренными временными микропрепаратами плесневого гриба, развивающегося на субстрате в начальном периоде развития и во время созревания спор. Учащиеся выполняют работу на своих рабочих местах с использованием светового микроскопа. Учитель демонстрирует микропрепараты с помощью цифрового микроскопа.
Учебный эксперимент – один из продуктивных методов обучения.

5. Исследования-соревнования

На уроках также эффективны. Например, соревнование на лучшую шпаргалку. Учащимся 10-11 класса предоставляется такая возможность. Заранее готовлю учебный текст. Этим текстом может быть раздел учебника: «Теория происхождения жизни на Земле», «Происхождение видов», «Основы цитологии» и др. При составлении шпаргалки внимание учащихся становится избирательным, учащиеся стараются выбрать тот текст, который является  главным, основополагающим всей темы. Отдельные сюжеты шпаргалки объединяются логическими связями. Этот метод учит учащихся  рационально использовать научную литературу.

6.Нетрадиционные уроки

 (урок-презентация «Древние  пресмыкающиеся»,  урок – дискуссия «Происхождение человека»)

К дискуссии учащиеся готовятся самостоятельно. По теме обсуждения они исследуют не только учебную литературу, но и дополнительную, для того, чтобы показать свою значимость в обсуждаемом вопросе. При подготовке сообщений, учащиеся часто  выискивают «каверзные» вопросы для участия в дискуссии.

7. Исследовательские проекты

Исследовательские проекты можно считать высшей ступенью исследовательской деятельности учащихся. Овладев методом  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 проекта одного урока недостаточно.

 8.Домашние задания также могут носить  исследовательский  характер:

 1.  Описание растений и животных по плану

Задание: Охарактеризуйте шиповник по следующему плану.

1. Жизненная форма растения
2. Продолжительность жизни растения.
3. Цветковое или нецветковое.
4. Высшее или низшее.
5. Имеет вегетативный подземный орган (какой?)
6. Орган полового размножения, заключенный в плод.
7. Осевой вегетативный орган, несущий на себе листья и почки.
8. Генеративный орган, в котором развивается семя.

2. Наблюдение за живыми объектами (за поведением рыб в аквариуме, поведением хомячка в клетке, реакцией комнатных растений на время суток и др.)

3.  Наблюдение за своим организмом (частота дыхания после физической нагрузки, реакция организма на время суток и др.)

 4. Опыты с растениями и домашними животными (выработка условных рефлексов).

Например: Выработка условного рефлекса у рыб.

При  проведении  опыта учащиеся пользуются инструктивной карточкой.

Инструктивная карточка

Тема: «Нервная система рыб»
Цель: Изучить особенности формирования условных рефлексов у рыб»
Оборудование: аквариум с рыбами, бусинка на нитке, рыбий корм.
Ход работы:
1. Подойдите к аквариуму с рыбами и осторожно опустите в него бусинку, подвешенную на нитке. Наблюдайте за поведением рыб.
2. Повторите данные действия несколько раз.
3. Во время опускания бусинки в воду дайте рыбам корм.
4. Повторите данные действия 3-4 дня.
5. Опустите в аквариум бусинку, не давая корма. Наблюдайте за поведением рыб в аквариуме.
6. Сделайте вывод по результатам данного опыта.

 9.  Творческие задания – стихи, сочинения «Путешествие с капелькой воды по зеленому растению», «Путешествие с молекулой кислорода по организму», «Путешествие по клетке», кроссворды, викторины, презентации.

10.Летние задания:

1. Составить  гербарий (различных семейств покрытосеменных растений, виды сложных листьев у растений, виды жилкования листьев у растений и др.) 
2.  Составление коллекций (коллекция бабочек, коллекция раковин брюхоногих или двустворчатых моллюсков и др.)

IIэтап. Практикум.

Биологические эксперименты в 8 классе (человек).

1.Выяснение роли кожных складок, лежащих в области суставов.

Вопрос. Почему кожа на тыльной стороне пальцев в области суставов собрана в складки?

Эксперимент. Оттяните вверх складку кожи в области межфалангового сустава и попытайтесь согнуть палец. Это невозможно. Следовательно, кожные складки связаны с функциями суставов пальцев.

2.Выяснение закономерностей, существующие между различными частями тела

Эксперименты:

А) какая часть тела соответствует длине ладони (длина лица);

Б) какой части тела соответствует длина стопы? (длине предплечья);

В) как узнать размер носка, не примеряя его, но используя определенную часть тела, которая соответствует размеру стопы?(окружность кулака).

Предположите, т.е. выдвигайте свои гипотезы:

Для чего на уроке по теме «Гигиена ротовой полости» - расческа, зубная щетка и вата? ( расчёска – челюсть с зубами, вата- остатки пищи, зубная щетка- как ею водить по зубам, чтобы мах. Убрать пищу)

2. Выяснение роли противопоставления большого пальца руки всем остальным.

Эксперимент. Прикоснитесь большим пальцем руки к остальным пальцем той же руки. Это затруднений не вызывает. Сделайте то же большим пальцем ноги. Это невозможно, т.к. он не противопоставлен.

Вопрос. Почему по-разному функционируют пальцы на ноге и руке?  Нога приспособлена для опоры, рука – для хватания, что дало возможность трудовой деятельности.

3. Определение направления кровотока в венах, выступающих на поверхности рук.

Вопрос. Как доказать, что сосуды, видимые на поверхности руки – вены?

Перетянуть предплечье около запястья и наблюдать, с какой стороны набухнут сосуды.

Или методом исключения: не капилляры, т.к. большие; не артерии, т.к.не пульсируют.

4. Влияние носовой полости на голосообразование.

Эксперимент. Предлагается произнести слова «ле», «ли», «ни». Зажмите нос рукой и сделайте то же самое.

Вопрос. Почему есть разница в звучании? Носовая полость выступает как резонатор звука. Чем отличается поставленный голос от непоставленного?  (окраска поставленного голоса достигается за счёт умелого использования резонаторов).

5. Изучение рефлексов положения (позных рефлексов).

Эксперимент. Поза Ромберга. Испытуемый выходит к доске и ставит одну ногу к другой (носок – к пятке). Руки складываются в «замок», глаза закрыты. Нарушение равновесия и отклонение в сторону вызывают рефлексы, которые восстанавливают устойчивость тела (позные рефлексы). Они являются позными. При падении – выставляется нога (ориентировочный рефлекс).

6. Выявление функций периферического зрения (роль палочек и колбочек в восприятии цвета).

Эксперимент.К доске вызывают испытуемого. Он фиксирует взгляд на точке перед ним. Берут красный предмет (ручку, карандаш). Быстро показывают испытуемому так, чтобы предмет был виден сбоку короткое время и убирают. Испытуемого спрашивают, что это был за предмет. Обычно он отвечает верно. Задают вопрос, какого цвета был предмет. Испытуемый ошибается.

Вопрос. Почему испытуемый называет правильно все характеристики, кроме цвета? Палочки воспринимают форму, движение, но не воспринимают цвет. На периферической части сетчатки большинство палочек.

Подобные эксперименты прекрасно мотивируют учащихся на дальнейшее изучение анатомии и физиологии человека, способствуют формированию определённых компетенций, необходимых для более глубоких исследований.

Д.Тенцинг сказал: «Многие люди приходят-смотрят, смотрят. Некоторые приходят-видят». Хочется, чтобы и наши ребята выросли исследователями, которые не только смотрят, но приходят и видят.

В болоте страха и вины

 Держись за берег иль плыви.

 Спасенье здесь, спасенье там,

 Спасти себя ты сможешь сам!

 Есть монстры вне и есть внутри,

 В свои проблемы посмотри:

 Что лучше – корни в берегах?

 Опасный ветер в парусах?

 И берег тот, и океан

 Не зря планете нашей дан.

 Чтоб берег прочный оценить,

 Попробуй вольным стилем плыть.

 И, океана соль вкусив,

 От страха сам себя спаси!

Надежда Ивановна Белова

Рефлексия.Синквейн(листочки у каждого на столах).

Синквейн – это один из приемов активизации познавательной активности учащихся на уроке. Слово «синквейн» происходит от французского слова «пять» и означает «стихотворение, состоящее из пяти строк».

Синквейн – это не обычное стихотворение, а стихотворение, написанное в соответствии с определенными правилами. В каждой строке задается набор слов, который необходимо отразить в стихотворении.

 1 строка – заголовок, в который выносится ключевое слово, понятие, тема синквейна, выраженное в форме существительного.

 2 строка – два прилагательных.

 3 строка – три глагола.

 4 строка – фраза, несущая определенный смысл.

 5 строка – резюме, вывод, одно слово, существительное.

           Давайте сделаем вывод:

В наших руках то, как мы сможем развить все задатки, данные нашим ученикам, и они достигнут соответственных высот или они останутся нераскрытыми