«Учебно-исследовательская деятельность на уроках естественно – научного цикла как средство формирования у учащихся метапредметных образовательных результатов».

«Учебно-исследовательская деятельность на уроках естественно – научного цикла как средство формирования у учащихся метапредметных  образовательных  результатов».

Каждый из вас уже знает, чем традиционный урок отличается от современного, что в основе современного урока лежит системно – деятельностный подход, который предполагает личностное включение школьника в процесс, т.е применение развивающих технологий на уроке. Основным методом всех технологий развивающего обучения является исследовательская деятельность учащихся. 

Исследовательская деятельность учащихся – это совокупность действий поискового характера, ведущая к открытию неизвестных для учащихся фактов, теоретических знаний и способов деятельности.

Исследовательская деятельность состоит из определённых этапов.

Перед вами на столах лежат этапы исследовательской деятельности. Расположите их в том порядке, который вам кажется наиболее правильным.

- Сравните вашу структуру со структурой, предложенной в методических пособиях.

- Возникли ли у вас разногласия? Как вы думаете, почему?

Основные этапы учебной исследовательской деятельности:

1.     Определение проблемы и формулировка примерной темы исследования  

2.     Определение цели исследования 

3.     Выбор объекта исследования 

4.     Формулирование рабочей гипотезы (или нескольких гипотез). 

5.     Определение конкретных задач.

6.     Поиск и изучение литературы по теме исследования. 

7.     Выбор методов исследования 

8.     Планирование и выполнение собственных исследований  

9.     Анализ полученных результатов  

10.   Проверка гипотезы  

11.  Формулирование выводов.

12.  Подготовка отчета о проделанной работе.

Поскольку проведение исследовательской деятельности обучающихся требует значительных ресурсных затрат (времени, материалов, оборудования, информационных источников, консультантов и пр.), формирование специфических умений и навыков самостоятельной исследовательской деятельности целесообразно проводить не только в процессе работы над исследованием, но и в рамках традиционных занятий поэлементно. Например, умение ставить цели, формулировать задачи, гипотезы, делать выводы, правильно презентовать свою работу, проводить эксперименты и т.д.

Посмотрите на 4 пункт, как правило это чаще всего западающий пункт. Этот пункт можно отрабатывать, применяя на уроках следующие виды разминок.

№1 «Найди возможную причину события». Не задумываясь, продолжите предложения:

Птица села на ветку, потому что..

Молоко прокисло, потому что…

Цветы цветут, потому что….

Лягушки квакают,  потому что….

Я одергиваю руку,  потому что…..

 №2. «Угадай, о чем спросили». Прослушав ответ, догадайтесь, каким был вопрос:

 “Почему совы охотятся ночью?” - “Они днём плохо видят, поэтому охотятся ночью”.

«Почему лягушки квакают?»- «Эти звуки у самцов лягушек служат для привлечения самки»

Такие игры-разминки можно применять и на уроках.

Они направлены на развитие умений выдвигать гипотезы, задавать вопросы,  предвидеть события, предполагать. А как  показывает практика, многие школьники испытывают затруднения именно на этих этапах исследовательской деятельности.

А умеем ли мы выдвигать гипотезу, определять цели и задачи, предмет и объект исследования? Давайте попробуем.

 Для определения целей и задач подходит прием «Дерево проблем». Данный прием можно также применять на уроках.  Корни «дерева» растут из предложенной гипотезы. Ствол «дерева» - предполагаемый результат (цель работы). Ветви «дерева» - пути достижения цели (задачи работы).

Я предлагаю вам придумать цель, гипотезу, задачи, определить объект и предмет исследования исходя из темы моего выступления. «Учебно-исследовательская деятельность на уроках естественно – научного цикла как средство формирования у учащихся метапредметных  образовательных  результатов». т.е. построить свое «дерево проблем».

 - Расскажите о своем «дереве».

- У меня получилось следующее.

Ещё мне бы сегодня хотелось познакомить вас с некоторыми интересными формами работами, которые способствуют развитию исследовательской деятельности, которые можно использовать на уроках.

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.

·         Чарльз Дарвин в детстве много болел. Это плохо. А что хорошего?

Ответ:  Это закалило его волю и он дал человечеству новую  научную концепцию жизни на Земле.

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 нашем селе, поселке какие декоративные растения используются для озеленения пришкольной территории, нашего села.

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 дети делают краткие сообщения, обязательно содержащие выводы.

В 7-9-х классах теоретические исследования оформляются в виде реферата, содержащего гораздо больший объем информации по выбранному направлению исследования. Работа над рефератом помогает глубже разобраться в теме, усвоить ее, вырабатывает навыки организованности и целеустремленности, необходимые при изучении любого предмета.

3. Проведение учебного эксперимента

Сюда относятся все лабораторные и практические  работы по биологии, начиная с 5-го класса и заканчивая 11 классом. Выполняя лабораторную работу, ученик получает субъективно новые знания.

При выполнении этих работ учащиеся приобретают навыки фиксирования и правильного оформления результатов наблюдений, анализа полученных данных, делают выводы.
Учебный эксперимент – один из продуктивных методов обучения. И в связи с переводом на обновлённые ФГОС все лабораторные  и практические работы у нас прописаны в РП.

5. Исследования-соревнования

На уроках также эффективны. Например, соревнование на лучшую шпаргалку. Учащимся  8,9  класса предоставляется такая возможность. Заранее готовлю учебный текст. Этим текстом может быть раздел учебника. 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 – 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.)

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

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.)

Виды исследовательской деятельности  во внеурочное время:

1. Подготовка и участие в олимпиадах по биологии, экологии.
2. Участие в конкурсах, природоохранных мероприятиях и акциях «Наш дом – Земля»,  «Птица года» и другие.
3. Проведение кружков «Юный друг природы»,  «Юные исследователи природы родного края», «Школьный экологический мониторинг», элективных курсов «Твои возможности, человек».
4. Написание творческих работ.
5. Написание рефератов, например,  «Грибы-подснежники».
6. Выполнение мини – исследований, например,  «Моё любимое дерево», Моё любимое животное».
7. Создание буклетов.
8. Создание презентаций
9. Создание моделей (цветкового растения, побега)
10. Создание книги юного биолога, например – 9 класс («Эволюция человека», «Анализаторы. Орган слуха» и др)..
11. Оформление альбомов: ( «Я изучаю биологию» – 5 класс).

6. Биологические эксперименты в 9 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 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. 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).

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

Исследовательская деятельность  позволяет увидеть способности учеников, побуждает к само открытию собственных способностей и скрытых возможностей, так как требует от них самостоятельности, умению проблемно мыслить,  формированию таких качеств, как: целеустремленность, настойчивость, инициативность, критичность мышления, коммуникабельность, расширяет и углубляет  знания, находит оригинальные способы исследования.  Приобретенный опыт у ребенка не исчезнет даже при единичном опыте. Он обязательно проявится в других сферах деятельности, позволит шире смотреть на проблему.