Статья на тему «Учебно-познавательные задачи как средство овладения навыками исследовательской деятельности учащимися»

Петрова Елена Викторовна, учитель биологии

ГБОУ гимназия № 271 Красносельского района

Санкт-Петербурга имени П.И. Федулова

Учебно-познавательные задачи как средство овладения навыками исследовательской деятельности учащимися

«Великая цель образования –

это не знания, а действия» (Г. Спенсер)

Развитие российского общества на современном этапе связано с процессом модернизации школьного образования. Главным условием решения вопросов модернизации российского образования является внедрение федеральных государственных образовательных стандартов второго поколения, которые обеспечивают единство личностных, метапредметных и предметных результатов. На первый план выдвигается деятельностный характер образования, направленность содержания школьного образования на формирование ключевых компетентностей учащихся, существенная роль среди которых принадлежит учебно-познавательной компетентности. Новый образовательный стандарт определяет учебно-познавательную компетентность учащихся как важный метапредметный образовательный результат, направленный на осуществление самоуправляемой деятельности по решению личностно-значимых и социально-актуальных познавательных проблем. [4, с.1]

В соответствии с распоряжением Комитета по образованию Санкт-Петербурга от 26.05.2017 № 1845-р «О признании образовательных учреждений экспериментальными площадками Санкт-Петербурга и ресурсными центрами общего образования Санкт-Петербурга» наша гимназия признана экспериментальной площадкой с 01.09.2017 по 31.08.2020 по теме «Сетевая педагогическая поддержка опережающего внедрения ФГОС среднего общего образования». В прошлом учебном году учащиеся 9-х классов стали первыми выпускниками гимназии, освоившими программу основного общего образования в соответствии с требованиями ФГОС ООО.

Примерная программа основного общего образования является организационно-методической основой для реализации требований ФГОС. Одним из путей формирования УУД в основной школе является включение обучающихся в учебно-исследовательскую и проектную деятельность. Это особая форма учебной работы, способствующая воспитанию самостоятельности, инициативности, ответственности, повышению мотивации и эффективности учебной деятельности. Одним из планируемых результатов освоения обучающимися основной образовательной программы основного общего образования является приобретение опыта проектной деятельности как особой формы учебной работы, способствующей воспитанию самостоятельности, инициативности, ответственности, повышению мотивации и эффективности учебной деятельности; в ходе реализации исходного замысла на практическом уровне овладеют умением выбирать адекватные стоящей задаче средства, принимать решения, в том числе и в ситуациях неопределенности [5, с.18]

Проектно-исследовательская деятельность в образовательном процессе может осуществляться в различных организационных формах: урок, занятие в системе дополнительного образования или во внеурочной деятельности. Процесс вхождения ученика в проектно-исследовательскую деятельность достаточно сложный. Поэтому важно чётко определить его пошаговую деятельность. Наиболее эффективными инструментами для достижения этих целей являются учебно-познавательные задачи.

Термин «задача» имеет три контекста:

- то, что требует исполнения;

- упражнение, которое выполняется посредством умозаключения, вычисления;

- сложный вопрос, проблема, требующие исследования и разрешения.

Они достаточно часто носят практико-ориентированный и социально-прикладной характер. Содержание учебно-познавательных задач направлено на всестороннее раскрытие свойств рассматриваемого объекта или явления, что позволяет учащимся составить целостное представление о предмете изучения. В процессе решения задач учащиеся вырабатывают умения соотносить и применять знания из разных областей, выходят на новый личностный уровень осмысления изучаемых объектов, формируя содержание личностных смыслов, обретают индивидуальный духовно-нравственный и социальный опыт.

Чтобы обеспечить личную заинтересованность учащихся не только самой деятельностью по решению учебно-познавательных задач, но и ее результатом, необходимо «пробудить эмоциональное отношение к содержанию задачи, вызвать желание разобраться в сути решения». Для этого задачи могут содержать вопросы: «Оцените ситуацию…», «Разберите и оцените…», «Придумайте…», «Исследуйте…». Таким образом, решение учебно-познавательных задач позволяет достигнуть не только предметных и метапредметных, но и личностных образовательных результатов [1, с.17].

Смысл решения учебных задач состоит не в том, чтобы открыть что-то неизвестное для теории и практики, а в том, чтобы сформировать у учащихся определенную систему знаний, отношений и практических умений. Решая учебную задачу, учащиеся включаются в самостоятельную познавательную деятельность – они познают ранее неизвестные для них свойства изучаемого объекта, раскрывают причинно-следственные связи, знание которых позволяет более глубоко ориентироваться в явлениях действительности, овладевают все новыми методами изучения фактов, закономерностей, теорий [2, с.77].

Учебно-познавательные задачи являются своеобразными ступеньками для освоения этапов научного исследования, таких как: поиск противоречия, постановка проблемы, определение темы, формулирование цели и задач, выдвижение гипотезы, анализ информационных источников, проведение эксперимента, анализ и обобщение полученных результатов, подтверждение или опровержение гипотезы.

В рамках инновационной деятельности в нашей гимназии выпущено учебно-методическое пособие «От учебного задания к исследованию и проекту», в работе над которым педагоги гимназии принимали непосредственное участие. Пособие – это комплекс учебно-познавательных задач по разным предметам для формирования у учащихся навыков проектно-исследовательской деятельности. Приведу несколько примеров таких заданий по биологии, включенных в это пособие.

1. Дан текст с информацией противоречивого характера о возможном объекте исследования. Необходимо сформулировать проблему, разрешение которой снимет указанное противоречие.

1) БАД (биологически активные добавки) – комплекс биологически активных веществ, которые добавляют в пищу для улучшения работоспособности организма и его противостояния к болезням или стрессам. Но они имеют и отрицательные последствия, такие как, например, быстрое старение.

БАД – добавка к пище, но не лекарство, поэтому они являются лишь вспомогательным средством к лекарствам, но не заменяют их.

БАДы бывают в виде порошков, капсул, таблеток, сиропов и т.д. БАДы не являются допингом, и поэтому спортсменам не запрещается добавлять в свой рацион питания биологически активные добавки.

Вариант ответа. Противоречие: БАД оказывают положительное влияние на работоспособность организма, но при этом могут вызывать преждевременное старение.

Проблема: влияние на организм биологически активных добавок к спортивному питанию.

2. Дан текст с информацией проблемного характера о возможном объекте исследования, сформулирована проблема последующего исследования и проекта. Необходимо сформулировать цель предварительного исследования (что необходимо исследовать) для разрешения проблемы.

1) Большинство растений имеют корни, выполняющие функцию укрепления растений в почве и всасывания воды с растворенными минеральными веществами. Однако встречаются растения, которые корней совсем не имеют.

Проблема: как существуют растения, не имеющие корней?

Вариант ответа. Цель: изучить приспособленность растений, не имеющих корней, к условиям окружающей среды

2) Хозяйка заготовила на зиму множество банок с огурцами и помидорами, выращенными на собственном участке. Огурцы были и солеными и консервированными. Часть банок «взорвалась» к большому разочарованию домочадцев.

Проблема: почему часть банок «взрывалась»?

Вариант ответа. Цель: исследовать методики приготовления данного продукта.

3..Представлена информация, сформулирована цель исследования. Необходимо распределить цель исследования на структурные составляющие, реализация которых позволит достигнуть цели исследования.

«Психика каждого человека уникальна. Её неповторимость связана с особенностями биологического и физического строения и развития организма, так и в единственном в своем роде композицией социальных связей и контактов. К биологическим обусловленным подструктурам личности относится, прежде всего, темперамент. Когда говорят о темпераменте, то имеют в виду многие психические различия между людьми – различия по интенсивности, глубине, энергичности и т.д. Тем не менее, темперамент и сегодня остается во многом спорной темой.

Цель: определение влияния типов темперамента на формирование микрогрупп в классном коллективе.

Вариант ответа.

Задачи: 1) сделать литературный обзор; 2) провести тест на определение типов темперамента у учащихся класса; 3) организовать социометрическое исследование на определение микрогрупп в классе; 4) исследование влияния типов темперамента на формирование микрогрупп в классном коллективе; 5) проанализировать результаты; 6) сформулировать выводы.

4. Дано утверждение в виде текста. Подберите информацию, на основе которой сделано данное утверждение. Сформулируйте гипотезу проекта.

1. Погонофо́ры (от греч. «pogon» — борода и «phoros» — носитель), тип морских целомических беспозвоночных животных, живущих на большой глубине. Их длинное червеобразное тело диаметром от 0,5 до 3 см и длиной от 5 см до 3 м заключено в хитиновую или белковую трубку, выделяемую кожными железами. Нижний конец трубки погружен в грунт, а верхний — поднимается над его поверхностью. Из трубки выступает только головной отдел, на котором находятся многочисленные (до 1000) щупальцевидные «жабры». За счет сокращения мускулатуры способны свободно двигаться внутри трубок. Выраженных пищеварительных органов у нее нет. Некоторые погонофоры живут в симбиозе с сероокисляющими бактериями.

Вариант ответа.

Литература: 1. Биологический энциклопедический словарь. / Гл. ред. М. С. Гиляров. - 2-е изд., испр. 1989.

2. Большая советская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия 1969—1978. 3. Иванов А.В. Фауна СССР. Погонофоры. Москва-Ленинград, 1960.

Интернет-ресурсы:

Мега энциклопедия Кирилла и Мефодия

Онлайн библиотека - http://www.nnre.ru/

Википедия - ru.wikipedia.org

Гипотеза: погонофора – животное гетеротроф, которое питается за счет сероокисляющих бактерий.

2. Птицы ориентируются в полете по солнцу и магнитному полю земли. Голубей привезли в незнакомую местность за 50 км от дома. День был пасмурный, так что ориентация по солнцу исключалась. У одной группы птиц на спину были привязаны латунные пластинки, у другой - ферромагнитные. Домой прилетели только птицы с латунными пластинками.

Вариант ответа. Интернет-ресурсы:

Мега энциклопедия Кирилла и Мефодия

Онлайн библиотека - http://www.nnre.ru/)

Гипотеза: ферромагнитные пластинки искажают магнитное поле Земли

3. Большую часть информации об окружающем мире человек получает через глаза (более 80%). Они дают информацию о глубине, расстоянии, величине, движении и цвете предмета… Но не стоит надеяться, что они всегда объективно воспримут эту информацию. Сейчас Вы в этом убедитесь.

Вариант ответа. Дополнительная информация: Ссылка: картинки с оптическими иллюзиями. [Интернет-ресурс: https://www.adme.ru/tvorchestvo-hudozhniki/10- illyuzij-kotorye-vzorvut-vash-mozg-522155 ]

Гипотеза: во всех видах восприятий существуют иллюзии, основанные на определенном механизме мышления, памяти, логики и их взаимосвязи.

5.Имеется общая модель проекта. Необходимо составить список необходимого для его реализации.

Модель проекта: наблюдение за ростом и развитием молочая ребристого, произрастающего в разных субстратах в весенне-летний период в домашних условиях.

Условия: выгонка осуществляется в цветочных горшках или флорариумах, полив по мере необходимости, в одном горшке – почвенный субстрат, в другом – гидрогель.

Вариант ответа. 1. Необходимо ознакомиться с методикой выращивания этого растения в почвенных субстратах и гидрогеле.

2. Закупить необходимое оборудование: дочерние растения молочая ребристого, почвенный субстрат, гидрогель, цветочные горшки или флорариумы, дренаж.

В 2017-2018 учебном году учащиеся 9 класса в качестве основной процедуры итоговой оценки достижения метапредметных результатов впервые защищали свои итоговые индивидуальные проекты. В начале года они имели возможность выбрать любое направление, курирующего учителя или педагога дополнительного образования. А дальше - кропотливая работа по созданию индивидуального проекта, которая включала несколько этапов: представление темы проекта или исследования, отчет о промежуточных результатах и, наконец, итоговая защита. Моя работа в качестве наставника заключалась в помощи выбора темы проекта, постоянном контроле за ходом работы, помощи при работе с различными источниками информации, при составлении различных видов опросников, проведении практической части в виде анкетирования или постановки эксперимента, обработке результатов, грамотном оформлении работы. В прошлом учебном году я, как учитель биологии, осуществляла руководство пяти проектно-исследовательских работ учащихся 9-х классов. В основном защита происходила на гимназической конференции, которая по традиции ежегодно проводится в апреле, и оценивалась членами специально созданных комиссий по различным направлениям. Ряд учащихся представляли свои работы на районном   конкурсе научно-исследовательских работ старшеклассников «Новые имена», причем большинство стали призерами и победителями. Защита некоторых работ происходила на родительских собраниях или на уроке в присутствии курирующих это направление заместителей директора по опытно-экспериментальной работе и учебной работе (методическая работа). Например, учащиеся 9-1 класса, выполнявшие под моим руководством работу «Реактивное движение в природе» защищали работу на уроке физики в 8 классе, и ее оценивали зав. кафедры естественных наук, учитель физики и заместитель директора по опытно-экспериментальной работе.

Исследовательские работы школьников – лишь первый шаг в научную среду. Грамотный педагог приложит все усилия, чтобы это вступление в науку принесло начинающему исследователю радость личного интеллектуального труда и вызвало желание дальнейшего саморазвития.

Список литературы

1.Абдулаева О.А. Межпредметные задачи в практической деятельности учителя: учебно-методическое пособие С-ПБ: С-Пб АППО, 2013

2. Демидова Н.З. рефлексивный анализ учебных задач как средство развития умственной самостоятельности учащихся: дис. …канд. пед. наук СПб., 2005.

3. Модестов С.Ю. « Сборник творческих задач по биологии, экологии и ОБЖ», С-Пб «Акцидент», 1998

4. Павленко Е. К. Методика использования ситуационных задач при интерактивном изучении школьного курса «География России»: автореферат дис. ... кандидата педагогических наук: Санкт-Петербург, 2013

5. Примерная основная образовательная программа основного общего образования

6. Спиридонова Л.Е., Маркова О.В., Стацунова В.М. От учебного задания к исследованию и проекту. Учебно-методическое пособие. – СПб.: Фора-Принт, 2018.