В современных условиях предъявляются высокие требования не только к уровню знаний выпускников, но и к умению работать самостоятельно. Вследствие сокращения количества часов, отводимых на изучение биологии, происходит снижение уровня сформированности деятельностной компетентности школьников. Направленность образования на сдачу выпускниками ЕГЭ, к сожалению, только усиливает эту тенденцию. В связи с этим, актуальность использования исследовательских методов в биологическом образовании школьников ни у кого не вызывает сомнения.
Проведение исследований по изучению природы родного края является эффективной формой образовательной работы с детьми.
Исследовательская деятельность служит эффективным способом активизации познавательной деятельности и является наиболее перспективной для развития личности, так как способствует творческому развитию, приучает учащихся работать с литературой, средствами массовой информации и Интернетом, развивая тем самым у школьников критический подход к источникам информации, показывает значимость теоретических исследований для практической деятельности. Формирующиеся исследовательские умения способствуют развитию у школьников таких личностных качеств, как наблюдательность, внимательность, самостоятельность, бережное отношение к природе, развиваются коммуникативные навыки. У детей формируется чувство сопричастности заботам родного края и ответственность за его благополучие.
Для проведения исследовательских работ отбираются такие объекты и явления, которые наиболее типично и ярко отражают существенные стороны местных природных условий, доступны для исследования. Главное то, что они соответствуют интересам учащихся, их возрастным, индивидуальным и интеллектуальным возможностям.
В ходе проведения исследовательской деятельности по изучению природы родного края учащиеся осуществляют сотрудничество с различными организациями. Большой интерес у учащихся вызывают экологические экспедиции по интересным местам родного края.
Исследовательская деятельность школьников – это деятельность, связанная с выполнением творческой задачи с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере. [12].
Система работы по развитию исследовательских умений школьников включает следующие компоненты: выбор темы исследования–>научное руководство темой–>работа с научной литературой–>выбор и освоение методики исследования–>выполнение исследовательской работы –>оформление работы–>защита исследовательской работы [5].
Одной из особенностей исследовательской деятельности учащихся является принцип деятельностного подхода, который воплощается, прежде всего, через самостоятельную работу учащихся. При этом учитываются возрастные и психологические возможности учеников [15]. Роль научного руководителя – именно руководство.
На основании изученной литературы мною были разработаны методические рекомендации для учителей по организации и проведению исследовательской работы учащимися, в которых отражена последовательность этапов исследования:
Поиск проблемы, выбор темы исследования.
Зачастую у учеников отсутствует какое-либо представление о темах исследовательских работ; у некоторых возникает желание скопировать чужую, уже готовую работу. Здесь необходимо добиться осознанного выбора темы будущего исследования.
При выборе темы необходимо учитывать два критерия:
- Субъективный – тема должна соответствовать интересам исследователя;
- Объективный:
а) тема должна быть актуальной
б) тема должна быть реально выполнимой [6].
Постановка цели и задач.
Чётко и грамотно сформулированная цель работы – это краткий ответ на вопросы: зачем проводится исследование и что конкретно хочет выяснить автор по завершении всей работы в целом [16]. Цель работы вытекает из предложенной темы, а задачи соответствуют сформулированной цели. Цель существенно шире задачи. Задач может быть несколько, они всегда конкретны, включают все существенные детали, требующие разрешения в процессе работы [17].
Выбор объекта исследования.
Объекты биоэкологических исследований по изучению природы родного края – это живые системы (организм, популяция, экосистема) или явления (механизмы действия каких либо факторов, различные процессы), которые изучает исследователь. Объекты исследования должны быть доступными и неопасными для жизни и здоровья исследователя [18]. Они должны быть типичными для местности, и выбор их должен соответствовать задачам. Изучение биологических объектов следует всегда начинать с установления их систематического положения.
Знакомство с литературой.
Провести интересное исследование без серьёзной теоретической подготовки весьма затруднительно. Так что работа с литературой является необходимым компонентом исследовательской работы [16]. Изучение литературы по теме – обязательное условие успешности выполняемого исследования. Литературный обзор позволяет школьникам познакомиться с состоянием проблемы, с тем, что сделано в этой области к настоящему времени.
Значительные проблемы возникают уже на этапе первоначального поиска информации. Поэтому работу по подготовке литературного обзора необходимо начинать с правил пользования Интернетом и библиотекой. В дальнейшем это позволяет сэкономить значительное количество времени [7]. Немало проблем возникает и с творческой переработкой информации в ходе изучения литературы.
Выдвижение рабочей гипотезы.
Рабочая гипотеза – это предсказуемое, проверяемое и логичное научное предположение о явлении. Выдвигая рабочую гипотезу, исследователь может на её основании заранее с определённой долей вероятности предсказать и объяснить результаты. Иначе говоря, сформулировать гипотезу, значит, определить предполагаемый результат.
Выбор и освоение методики сбора материала – “инструмента”, посредством которого будут решаться поставленные задачи.
Принципы, которыми следует руководствоваться при выборе методов исследования:
- соответствие поставленным целям и задачам;
- стандартность;
- производительность;
- простота применения;
- доступность необходимого оборудования;
- научная обоснованность [16].
Проведение исследования и обработка полученных материалов.
Основной документации исследования (отчёту) предшествует первичная документация, к которой относят дневник исследования. Это тетрадь (блокнот), желательно в жёсткой обложке, удобная для ношения в кармане. Дневник должен содержать всю исходную информацию об исследовании: о теме, цели, задачах, рабочей гипотезе, сроках выполнения и программе исследования. В порядке выполнения исследования в дневнике записывают все работы по закладке, организации и проведению исследования, уточняя объём и качество проделанной работы, применяемые инструменты и т.д. При полевых исследованиях в дневнике обычно фиксируют метеорологические условия, для живых организмов – поражённость болезнями и вредителями, записывают текущие результаты обработки данных, предварительные выводы и предположения о верности рабочей гипотезы.
Анализ результатов работы, сопоставление их с литературными данными, сопоставление гипотезы с данными и т.д. [6].
Чтобы полученные результаты можно было сравнить и проанализировать, их необходимо приводить к общему критерию. Результаты подвергаются статистической обработке. На основе полученных данных составляются таблицы, строятся диаграммы, графики, гистограммы, что придаёт полученным результатам большую наглядность и облегчает их восприятие и осмысление. Каждый этап анализа результатов завершается формулированием вывода. Исследователь сравнивает полученные выводы с рабочей гипотезой и в зависимости от результата принимает или отвергает её.
Оформление результатов исследования.
При написании отчёта о проделанной работе результаты исследования нужно представлять строго и наглядно. Основные требования к отчёту – информированность, логичность и доступность изложения. Параллельно должны быть освоены такие компьютерные программы как: Word, Excel, Power Point.
Обнародование результатов (презентация).
По завершении работы исследователь представляет её результаты аудитории в виде доклада, защиты работы, собеседования и т.д. Для этого исследователь готовит устное сообщение продолжительностью 10-15 минут, в котором кратко освещает основное содержание работы: тему, цель и задачи, объект, методы, результаты, выводы и основные литературные источники. Текст выступления составляется не только в соответствии с требованиями полноты и логичности содержания, но и эффективности подачи. Начало должно заинтересовать, привлечь внимание. Для этих целей выступление обычно начинают с цитаты, примера из жизни или вопроса. Чтобы слушатели лучше воспринимали доклад, нужно подготовить иллюстративный материал: плакаты, слайды, компьютерную презентацию. Для демонстрации могут использоваться дополнительные материалы: образцы почв, коллекции насекомых, гербарии и т.д. Не менее, чем эффектное начало, докладу необходимо осмысленное завершение.
На основании вышеизложенного, мною была составлена памятка, отражающая последовательность этапов исследовательской работы.
Последовательность этапов исследовательской работы
1 этап. Поиск проблемы, выбор темы исследования.
2 этап. Постановка цели и задач.
3 этап. Выбор объекта исследования.
4 этап. Знакомство с литературой.
5 этап. Выдвижение рабочей гипотезы.
6 этап. Выбор и освоение методики сбора материала.
7 этап. Проведение исследования и обработка
полученных материалов.
8 этап. Анализ результатов работы.
9 этап. Оформление результатов исследования.
10 этап. Обнародование результатов (презентация).
При написании работы требуется соблюдать ясность изложения, систематичность и последовательность подачи материала. Текст должен делиться на абзацы по смыслу. Следует избегать повторений, не допускать перехода к новой мысли, пока первая не завершена. Писать необходимо по возможности краткими и ясными предложениями, исключать тавтологию, частое повторение одних и тех же слов и выражений, сочетание в одной фразе нескольких свистящих и шипящих букв. Вспомогательный материал должен выносится в приложение.
Необходимо уделять особое внимание описанию структуры исследовательской работы.
Структура и правила оформления отчёта об исследовательской работе
1. Титульный лист.
На титульном листе сверху вниз помещается следующая информация: название организации, в которой проводилась данная работа (пишется вдоль верхней части листа); название работы (пишется в середине листа); ФИО автора данной работы (пишется ниже названия), класс; фамилия имя отчество научного руководителя, его должность (пишется ниже фамилии автора), населённый пункт и год выполнения работы (у нижнего края листа).
2. Оглавление.
Оно включает номера и названия глав, пунктов с указанием страниц, где они начинаются.
3. Введение
Во введении может подчеркиваться актуальность темы, рассказывается об особенностях объекта исследования, характеризуется общее состояние проблемы ко времени начала исследования, но главное, в этой части ставиться цель и основные задачи работы.
4. Обзор литературы по теме исследования
В этой главе делается ретроспективный анализ литературных источников, изученных исследователем. Сведения, приведённые в литературном обзоре, сопровождаются ссылками на первоисточники. Обычно это помещённая в скобки фамилия автора с годом выхода его публикации либо указанная в квадратных скобках цифра, обозначающая номер литературного источника из списка литературы.
5. Методика проведения исследования
Этот раздел описывает те методы, которыми проводился сбор материала. Методы исследования надо излагать кратко, указывая литературные источники; если метод является авторским или малоизвестен,
его нужно описать более подробно.
6. Результаты исследования
Обычно эта глава начинается с краткого сообщения об объёме собранного материала. Затем следует представление полученных данных в “стандартизированных” цифрах и фактах. Важно, чтобы, обсуждая результаты, отвечать не только на вопрос “что?”, но и на вопрос “почему?” [16]. Словесное описание результатов необходимо снабдить ссылками на иллюстративный материал, приведённый в отчёте (фотографии, схемы, графики и т.д.)
7. Выводы
Выводы должны отвечать только тому материалу, который изложен в работе, и соответствовать поставленным в начале исследования задачам.
8. Заключение
Обобщение наиболее существенных положений работы, подведение её итогов. Отражаются перспективы исследования. В заключении можно поместить конкретные практические рекомендации. Кроме того, в заключении желательно сообщить о своих планах, касающихся дальнейшей работы в данном направлении.
9. Список литературы.
Список использованной литературы включает единый перечень литературных источников (статей, монографий, тезисов докладов и т.п.), использованных на всех этапах выполнения исследований. В списке должны быть все литературные источники, на которые автор ссылается в своей работе. Источники должны упоминаться в установленной форме в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1-2003. Основной принцип размещения сведений о публикациях в списке литературы – алфавитный. В публикациях на русском языке сначала помещаются названия русских работ, затем-иностранных [2].
10. Приложения.
Этот раздел включает: вспомогательные таблицы, графики, дополнительный текст и пр. Все таблицы, схемы, графики, диаграммы, фотографии должны быть пронумерованы, причём для таблиц нумерация ведётся отдельно. Каждое приложение следует начинать с новой страницы.
Опыт проведения исследовательских работ показал, что проводимые исследования развивают школьников умственно и физически, дают ребятам много полезных сведений, радостных переживаний, повышают их интерес к познанию тайн природы, облегчают усвоение учебного материала и прохождение школьной программы. У них вырабатываются внимательность, терпение, выносливость, трудолюбие, умение удивляться.
Исследовательская деятельность позволяет наиболее полно выявлять и развивать как интеллектуальные, так и потенциальные творческие способности детей. Проведение исследований стимулирует мыслительный процесс, направленный на поиск и решение проблемы, требует привлечения для этих целей знаний из разных областей. Учащиеся учатся определять цели познавательной деятельности, выбирать необходимые источники информации, оценивать полученные результаты, организовывать свою деятельность, сотрудничать с другими учениками.
Использование исследовательской деятельности в учебном процессе позволяет усилить индивидуализацию обучения. Позволяет решать и такие задачи, как дальнейшее развитие у школьников коммуникативных, организаторских способностей; готовности к информационной компетентности.
Список литературы
- Алексеев С.В., Груздева Н.В., Гущина Э.В. Экологический практикум школьника: Методическое пособие для учителя. – Самара: Корпорация “Федоров”, Издательство “Учебная литература”, 2006. – 144 с.
- Альберт Ю.В. Списки литературы в научных изданиях. Составление и оформление. Киев: Наукова думка, 1987. 152с.
- Барановская Л.А. Использование исследовательского метода при обучении биологии //Биология в школе. №9.– 2009. – с.23-25
- Грачёва И.Н. Формирование исследовательских умений учащихся в процессе обучения биологии. //Биология в школе. №6.– 2009. – с.49-50.
- Губарева В.В. Внеклассная исследовательская деятельность //Биология в школе. №8.– 2009. – с.48-50
- Егоров Л.В. Основы организации научно-исследовательской работы //Биология в школе. №6.– 1999. – с.42-45.
- Ксензова Г.Ю. Перспективные школьные технологии. Учебно-методическое пособие. – М., 2000
- Кузьмина О.В. организация научно-исследовательской деятельности учащихся в условиях сельской школы // Биология №20. – 2008. – с18-19.
- Кулагина Л.А. Организация проектной деятельности учащихся на уроках в школе: методические рекомендации. – Ульяновск: УИПКПРО, 2010. – 60 с.
- Луняк Н.Н. Учебно-исследовательская работа учащихся //Биология в школе. №8.– 2000. – с. 55-58.
- Любищев А.А. Материалы в помощь начинающим научным работникам. Учебное пособие к спецкурсу. – Ульяновск, 1991.
- Методические рекомендации по организации проектной и исследовательской деятельности обучающихся в образовательных учреждениях г. Москвы 20.11.2003 № 2-34-20.
- Нинбург Е.А. Технология научного исследования // Биология №10.-2008. – с. 15-21.
- Пахомов В.И. Изучение биологии на полевой экологической практике в 6-7 классах: общие вопросы организации. //Биология в школе. №10.– 2009. – с.42-44.
- Прокофьев Ю.В., Прокофьева Л.В.Научно-исследовательская лаборатория “Прикладная экология”: из опыта работы //Биология в школе. №9.– 2009. – с.40-43.
- Талалова С.В. Принципы исследовательской работы в области экологии и биологии. //Биология в школе. №4.– 2010. – с.42-46.
- Фамелис С.А. Организация исследовательской работы учащихся //Биология в школе. №1.– 2007. – с.40-44.
- Федорос Е.И., Нечаева Г.А. Экология в экспериментах: учебное пособие для учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений. – М.: Вентана-Граф, 2007. – 384 с.