Проектная деятельность школьников в процессе обучения биологии.
Васильева Г.Е., учитель биологии,
МАОУ «Гимназия «Гармония»
г.Великий Новгород
В мировой педагогической практике метод проектов признан одним из эффективных методов обучения школьников, позволяющих рационально сочетать теоретические знания и их практическое применение для решения конкретных жизненных проблем в совместной деятельности школьников. Основой метода проектов является его практическая направленность на результат, который обязательно должен быть таким, чтобы его можно было увидеть, осмыслить, реально применить в практической деятельности. Для достижения такого результата учащиеся должны обладать способностью видеть проблемы; самостоятельно разрабатывать варианты их решения, привлекая разносторонние знания; прогнозировать результат; корректировать план своих действий в зависимости от ситуации (1).
Метод проектов предполагает определённую совокупность учебно-познавательных приёмов, которые позволяют решить ту или иную проблему путём самостоятельных действий учащихся с обязательной презентацией результатов. В то же время метод проектов как педагогическая технология включает в себя совокупность проблемных методов: исследовательских, поисковых, творческих (2).
На наш взгляд, наиболее эффективной формой осуществления проектной деятельности учащихся являются внеклассные занятия по биологии, т.к. они меньше ограниченны временными рамками, чем уроки. Поэтому, как показывает практика, именно на внеклассных занятиях имеется большая возможность углублять и расширять знания учащихся по предмету. В то же время у учащихся появляется возможность осуществлять перенос имеющихся знаний об основных изученных в курсе биологии фактах, явлениях, закономерностях в область проектной исследовательской деятельности для решения новых, ранее неизвестных для них проблемных ситуаций. При этом познавательная активность распространяется на всю учебную деятельность, способствуя формированию опыта творческой деятельности.
Организация проектной деятельности школьников по биологии предусматривает выполнение учащимися творческих исследовательских работ разной продолжительности: кратковременных, которые могут быть выполнены в результате одного или нескольких занятий, и долговременных (в виде исследовательских проектов), выполняемых практически на протяжении всего учебного года. Продолжительность исследовательской работы определяется уровнем подготовки учащихся к самостоятельному решению проблемы и сложностью исследования.
Практика показала, что в организации проектной исследовательской деятельности школьников чётко выделяются конкретные этапы организации деятельности учащихся и учителя, конкретно формулируются цели и задачи, подбирается методика исследования.
Приведём пример организации проектной деятельности школьников в пришкольном экологическом лагере.
На первом этапе важно выявить проблему исследования и обсудить её: Проблема заключается в загрязнении природных водоёмов Великого Новгорода. Реки и озера испытывают все увеличивающуюся антропогенную нагрузку. Комплексное изучение водоёма невозможно без выяснения видового состава макробеспозвоночных гидробионтов. Последние играют большую роль в жизни водоёмов. Многие из них являются кормом ряда рыб. Другие играют значительную роль в процессах биологической очистки воды и минерализации органического органического вещества за счёт фильтрационной деятельности и т.д. Поэтому проведение гидробиологического исследования реки Веряжи, которая протекает по окраине Великого Новгорода и впадает в озеро Ильмень, а затем мониторинга результатов исследований имеет природоохранительную и практическую направленность.
Исследовательской работе учащихся в ходе экспедиции предшествует теоретическая подготовка к поисково-исследовательской деятельности (ознакомление с построением исследования, методами научного исследования, работа с учебной, справочной, научно-популярной и специальной литературой).
Далее определяется цель исследования, формулируются задачи, выбираются методы исследования, формируются группы для проведения исследований.
Цели работы:
1.Выяснить качественный состав фауны макробеспозвоночных гидробионтов.
2.Определить качество воды реки Веряжи по методике Майера.
Методы исследования:
1.Отлов беспозвоночных с помощью гидробиологического сачка.
2. Осмотр подводных предметов и растений.
3. Фиксация пойманных животных 96 % раствором этилового спирта.
4.Определение животных с помощью бинокулярных луп и определительных таблиц (3,4).
5.Оценка качества воды по методике Майера(биоиндикация по беспозвоночным)(5).
Второй этап: проведение исследований (отбор проб воды из водоёма, проведение гидробиологического анализа проб, оценка качества воды.
Непосредственная работа школьников в ходе исследований требует от них не только применения разносторонних знаний, внимания, усидчивости, чёткости выполнения эксперимента, но и интеграции умений, сформированных в рамках учебных программ по естественнонаучным дисциплинам. Так, например, для полного и исчерпывающего решения проблемы исследования учащимся необходимо применять знания не только биологии (определение водных беспозвоночных, водной и прибрежной растительности), но и географии (обоснование выбора места отбора проб , климатические особенности местности).
Третий этап заключается в обсуждении результатов, формулирования выводов и рекомендаций, оформления работы и её презентации. Приводим пример выводов после проведённых исследований:
1.В ходе исследований было отмечено невысокое видовое разнообразие макробеспозвоночных гидробионтов:14 видов.
2.В реке обнаружены: личинки комаров-звонцов, личинки комаров – долгоножек, личинки мошки, стрекоз, водяной ослик малощетинковые черви, бокоплав, моллюски-катушки, моллюски-живородки, прудовики.
3.Вода в реке слабощелочная,т.к. по встречаемости доминируют представители класса Брюхоногие моллюски, которые очень чувствительны к закислению и исчезают в экосистемах при снижении рН ниже 7.
4.Качество воды в реке соответствует 3 классу качества – умеренная загрязненность (бета - мезосапробная зона).
Для осуществления проектной деятельности на уроках можно использовать творческие задания, которые помогут определить интересную проблему исследования, выбрать тему коллективного исследовательского проекта. Задания рассчитаны, прежде всего, на размышление, анализ, самостоятельное решение проблемы, моделирование ситуации. Если учащиеся затрудняются сразу найти верное решение, то указанные в задании направления поиска позволяют снизить уровень проблемности, но не снять при этом проблему совсем. 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 теоретическими экспресс исследованиями. 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 реферата, содержащего гораздо больший объем информации по выбранному направлению исследования. В процессе поиска информации для написания реферата ученик приобретает навыки работы с информационными источниками, 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.
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.
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.
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.
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 простых и сложных листьев у растений, виды жилкования листьев у растений и др.)
2. Составление коллекций (коллекция бабочек, коллекция раковин брюхоногих или двустворчатых моллюсков и др.)
Таким образом, проектная деятельность на уроках и во внеклассной деятельности позволяют учителю стимулировать развитие познавательного интереса учащихся, способствовать формированию умений работать с учебной, справочной, научно-популярной и специальной литературой, различными информационными источниками, приобретению навыков продуктивной совместной работы в группах, развивать творческие способности школьников.
Литература
1. Аранская О.С., Бурая И.В. Организация поисково-исследовательской деятельности школьников химико-экологической направленности. – Новополоцк: Изд-во Полоцкого гос. ун-та, 2001. – 160с.
2. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. Пособие для студ. пед.вузов /Е.С.Полат, М.Ю. Бухаркина и др. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 272с.
3.Плавильщиков Н.Н. Определитель насекомых. – М: Топикал,1994.
4.Хейсин Е.М. Краткий определитель пресноводной фауны. – М.: Просвещение, 2006.
5.Биоиндикация состояния пресного водоёма (иллюстрированная методика). – С-Пб.: НПО «Крисмас+», 2000.
