Современные образовательные стандарты делают акцент на формировании у учащихся не только предметных знаний, но и универсальных учебных действий (УУД). Исследовательская деятельность является одним из наиболее эффективных инструментов для достижения этой цели. Она позволяет превратить ученика из пассивного слушателя в активного субъекта познавательного процесса, развивает критическое мышление, креативность, умение работать с информацией и сотрудничать.
В своей практике я выстраиваю систему исследовательской деятельности как вертикаль, охватывающую учащихся с 5 по 11 класс, с постепенным усложнением задач и увеличением степени самостоятельности.
1. Этапность и преемственность в организации исследовательской деятельности
1.1. 5–7 классы (пропедевтический этап)
Цель: пробудить интерес к естественным наукам, сформировать первичные навыки наблюдения, постановки вопроса и простейшего эксперимента.
На уроках биологии: работа с микроскопом в ходе выполнения лабораторных работ «Ознакомление с растительными и животными клетками: томата и арбуза (натуральные препараты), инфузории туфельки и гидры (готовые микропрепараты) с помощью лупы и светового микроскопа» в 5 кл., «Изучение клеток кожицы чешуи лука под лупой и микроскопом (на примере самостоятельно приготовленного микропрепарата)» в 5 кл., «Изучение микроскопического строения листа водного растения элодеи» в 6 кл. и др., наблюдения за прорастанием семян, поведением простейших организмов. Использую прием «удивление»: демонстрирую эффектный опыт (например, выделение кислорода элодеей) и предлагаю ученикам выдвинуть гипотезы, почему это происходит.
Во внеурочной деятельности: работа кружка «Юный эколог». Здесь дети выполняют первые проекты. Например, проект «Изучение технологии изготовления, состава и свойств бурлящих шаров для ванн» была выполнена ученицей 5 класса. Работа посвящена освоению технологии и изучению свойств самодельных бомбочек для принятия ванны. Изготовлены бомбочки для ванн разного состава, проверена их растворимость и поведение в воде. Основные компоненты: сода, лимонная кислота, вода. Дополнительные компоненты: крахмал, сухое молоко, сухая трава шалфея, ароматизатор и краситель. На модельных опытах показано, какие химические и физические явления происходят при растворении бомбочек в воде, описаны их теоретические основы. Также изучено влияние условий - температуры, влажности, длительности хранения - на свойства бомбочек для ванны. Установлено, что наибольшее влияние на свойства бомбочек при хранении оказывает влажность. Нежелательно готовить большой запас бомбочек, так как при хранении ухудшается их «бурлящая способность». Цель исследования достигнута: освоена технология изготовления бомбочек для ванн. Гипотеза подтвердилась: бомбочки для ванны можно изготовить самостоятельно и быть уверенными в их безопасности и качестве. Работу защищали на районном этапе МАН, получили диплом призера, во Всероссийском конкурсе "Юный исследователь" МАН Интеллект будущего (дистанционно) стали лауреатами 1 степени, а во Всероссийской онлайн –конференции «Юный исследователь" МАН Интеллект будущего-лауреатами 2 степени.
1.2. 8–9 классы (основной этап)
Цель: сформировать умение самостоятельно планировать и проводить учебное исследование, оформлять его результаты.
На уроках химии и биологии ввожу элементы исследовательского практикума. Лабораторные работы носят проблемный характер: например, изучая тему «Пищеварение», предлагаю группам исследовать действие ферментов слюны на крахмал при разной температуре.
Во внеурочной деятельности: участие в школьной научно-практической конференции. Темы усложняются и требуют сбора и анализа данных. Первый пример: исследовательская работа «Пища как вклад в климатическую безопасность». В результате исследования было выяснено, что в общем изменении климата (глобальном потеплении) также участвуют и сложившиеся традиции питания, а именно употребление большого количества пищи животного происхождения. В практической части исследовательского проекта были приведены способы снижения употребления некоторых продуктов животного происхождения. Работа стала победителем муниципального этапа, дипломантом Регионального этапа II Международного детского экологического форума «Изменение климата глазами детей-2023».
Второй пример: исследовательская работа «Майонез: вред или польза» была выполнена с целью определить в домашних условиях наиболее качественный и безопасный майонез с помощью анализа органолептических показателей и анализа информации на упаковке. В ходе выполнения работы гипотеза исследования подтвердилась, действительно, если провести анализ майонеза и определить, какой производитель выпускает самый качественный майонез, то это поможет при его выборе. Работая над данной темой, мы изучили историю появления майонеза, как производится майонез, вред и пользу майонеза. Работу защищали на районном этапе МАН, приняли участие во Всероссийском конкурсе «Юность науки» МАН Интеллект будущего (дистанционно) - лауреат 1 степени, далее участвовали в онлайн-формате в IV Всероссийской научно-практической конференции школьников и студентов "Молодой ученый" и стали лауреатами 1 степени.
1.3. 10–11 классы (Углубленный этап)
Цель: подготовка и реализация самостоятельных исследовательских проектов, имеющих практическую или социальную значимость.
На уроках: интегрированные уроки.
Во внеурочной деятельности: участие в муниципальных, региональных и всероссийских конкурсах. Проекты часто носят прикладной характер. В качестве примера приведу исследовательскую работу «Гринвошинг – как недобросовестный инструмент экологического маркетинга». Работа была посвящена изучению гринвошинга — маркетингового приема, который заставляет потребителей воспринимать продукт как экологичный, хотя он таким не является. Когда экологичность стала входить в моду, производители поняли, что «зеленые» продукты лучше продаются. Маркетологи стали этим спекулировать, и на полках появились «экологичные лампочки», «экологичные мешки для пылесосов» и «экологичная туалетная бумага». Очень часто это лишь громкие слова, и на деле продукт оказывается вовсе не экологичным, а иногда даже наоборот — более вредным для окружающей среды, чем его аналоги. Продукция должна иметь соответствующий сертификат, признанный на международном уровне. Гипотеза исследования подтвердилась частично, информация об экологичности продукта с упаковки не полностью соответствует действительности. В ходе выполнения практической части работы, было доказано, что средство для мытья посуды с экомаркировкой незначительно отличается от обычного средства, хотя оно и обладает лучшей моющей способностью при температуре не выше +30 С, то есть является чуть более экологичным. Работу защищали на муниципальном этапе Республиканского конкурса научно-исследовательских работ и проектов, стали победителями в номинации «Естественнонаучное направление», кроме того стали лауреатами 1 степени всероссийского заочного конкурса «Шаги в наук-путь к успеху» от МАН «Интеллект будущего».
2. Методы и приемы, используемые на разных этапах
- Проблемное обучение: Создание ситуаций, требующих от учащихся выдвижения и проверки гипотез.
- Метод проектов: от долгосрочных годовых проектов до краткосрочных уроков-проектов.
- Эксперимент: от демонстрационного до фронтального и индивидуального. Важно учить детей не просто следовать инструкции, а понимать цель каждого действия, анализировать возможные ошибки.
3. Из опыта экологического образования (изучение памятника природы, расположенного на территории сельского поселения)
В целях воспитания у учащихся убежденности в необходимости охраны природы родного края и ее изучения я широко использую экскурсии. Я считаю, что экскурсии расширяют кругозор и пополняют знания, они связывают изучение основ наук в школе с жизнью. В рамках работы кружка ежегодно организовываю экскурсии к памятнику природы «Реликтовый сосновый бор - Аулия». Целями и учебно-воспитательными задачами данных экскурсий являются обогащение знаний и природных явлениях, животном и растительном мире родной природы; воспитание бережного отношения и любви к природе родного края; оценка экологического состояния природного объекта. В ходе экскурсии к памятнику природы акцентирую внимание учащихся на том, что это реликтовый сосновый бор и что на территории памятника встречается занесенный в Красную книгу Башкортостана первоцвет прострел раскрытый.
С целью изучения природного объекта мы уже выполнили такие исследовательские работы, как «Сосна обыкновенная – биоиндикатор загрязнения воздуха», в ходе выполнения которой оценили состояние воздушной среды территории природного памятника по комплексу признаков сосны обыкновенной, «Символ малой родины - прострел раскрытый» - изучали биологию раннецветущих растений. Одна из работ, связанных с изучением данного памятника природы, исследовательская работа «Символика особо охраняемых природных территорий» была посвящена изучению современной геральдики заповедных зон. Данное исследование имеет большую практическую значимость - в ходе выполнения работы была разработана эмблема памятника природы «Реликтовый сосновый бор» у села Новый Каинлык. Работа стала победителем муниципального этапа, дипломантом республиканского этапа конкурса на знание государственных и региональных символов и атрибутов Российской Федерации, дипломантом регионального этапа Всероссийского юниорского лесного конкурса «ПОДРОСТ», кроме того стали лауреатами 1 степени всероссийского заочного конкурса «Шаги в наук-путь к успеху» от МАН «Интеллект будущего». Я считаю, что такой подход к изучение природного объекта способствует формированию у школьников чувства гражданской ответственности и способствует патриотическому воспитанию.
4. Роль учителя и оценивание результатов
Роль учителя трансформируется от наставника и инструктора на младших ступенях к консультанту и тьютору – на старших. Главное – создать среду, благоприятную для поиска и творчества.
Таким образом, системная организация исследовательской деятельности по химии и биологии – это не дополнительная нагрузка, а мощный ресурс для достижения современных образовательных результатов. Она позволяет раскрыть потенциал каждого ребенка, подготовить его к жизни в динамичном мире, где ценятся умение учиться, анализировать и создавать новое. Преемственность между ступенями обучения и интеграция урочной и внеурочной деятельности являются залогом успеха в этом процессе.
Литература
- Федеральные государственные образовательные стандарты основного общего и среднего общего образования.
- Савенков А.И. Психология исследовательского обучения. — М.: Академия, 2020.
- Обухов А.С. Исследовательская деятельность как способ формирования мировоззрения // Народное образование. – 2019. – № 1. – С. 157-165.