Виды проектно-исследовательской деятельности учащихся при изучении биологии

(А,Б,В,Г). На этапе полуфиналов команда А сыграет с командой Б, Команда В – с командой Г. В финале сразятся две команды-победительницы полуфиналов.Сущность игры заключается в том, что команда предлагает команде-сопернику выполнить ряд собственных заданий по биологии человека по определённым темам, предварительно получив эти темы от педагога, а также инструкции по составлению самих заданий.Чем больше заданий, предложенных командой-соперником, выполнит команда, тем больше голов она зарабатывает (за каждое верное выполнение задания от команды-соперника команда получает мяч).В результате реализации проекта «Биологический футбол» будет разработан сборник заданий по биологии человека, в котором будут представлены оригинальные задания, разработанные школьниками.Командам было предложено разработать следующие задания для соперников (табл.2.1):Таблица 2.Задания для проекта «Биологический футбол»ИграСодержание1. Матч между Командой А и Командой Б - для первого тайма: «Театр исторического прошлого человека». Команда создаёт инсценировку «Один день из жизни предшественников человека». В этой инсценировке зашифрована информация об одно м из вымерших видов: австралопитек, неандерталец, кроманьонец». Команде-сопернику необходимо ответить на вопрос: какому вымершему виду посвящена инсценировка.- для второго тайма: игра «Микробиолог». Школьник в роли микробиолога рассказывает о своём «открытии», которое он видел в микроскоп. Это «открытие» может быть связано с описанием различных видов клеток и тканей, клеточных органоидов, а также с химическим составом клетки. Команда-соперников должна догадаться, о каком биологическом объекте или процессе идёт речь в рассказе участника-микробиолога.2. Матч между Командой В и Командой Г- для первого тайма: задание «Литературное произведение с биологическими ошибками». Учащиеся пишут литературное произведение (рассказ, стихотворение, сказку и т.п), посвящённое биологии человека, в котором содержится ряд ошибок. Команде-сопернику необходимо исправить эти ошибки.- для второго тайма: задание «Биология в спорте». Учащиеся выполняют действия спортсменов разных видов спорта (футболистов, гимнастов, волейболистов и др.), а затем задаёт команде-сопернику вопросы о тех биологических процессах, которые в момент выполнения действия происходили.3. Финальный матч- для первого тайма: задание «Путь крови». Участник команды выступит в роли крови в организме. Ему необходимо точно совершить большой и малый круги кровообращения, а после этого принять участие в «интервью», в ходе которого команда-соперник будет задавать ему вопросы о роли кров в организме.- для второго тайма: театрализованная игра «Мозг». Учащиеся одной команды выступают в роли различных долей мозга: лобной доли, теменной доли, затылочной доли, височной доли и мозжечка. В ходе взаимодействия участников в театрализованном действии, которое они предварительно разрабатывают, учащиеся команды-соперника должны догадаться, кто из учащихся какой отдел мозга представляет.Результат: в результате реализации проекта из всех разработок учащихся составляется единый сборникПроект «Оценка экологического состояния городского округа Сыктывкар» Данный проект был реализован в течение учебного года и объединил такие предметы как биология, физика и химия. Проблема, обозначенная группой учащихся 9 и 10 классов, заключалась в определении уровня загрязненности выбранной территории. Город, в котором есть хорошо развитая транспортная сеть, не может считаться абсолютно чистым по состоянию воздуха, воды и почвы. Прежде чем приступить к реализации запланированного межпредметного проекта, все задействованные участники провели организационную конференцию, на которой педагоги совместно с обучающимися сформулировали цель предстоящего проекта, основные задачи. Очень важно, чтобы активную роль в проектной деятельности выполняли обучающиеся, а учитель выполнял лишь роль тьютора, направляя обучающихся в нужное русло, подсказывая им перспективные направления деятельности. Такой пролонгированный проект способствует развитию многих умений и навыков у школьников. Так, это обучение работе с разного рода информацией, умение анализировать и критично оценивать теоретическую информацию. Анализ больших массивов информации развивает умение выделять ключевые и второстепенные сведения, выявлять корреляционные закономерности между отдельными показателями. Конечно, работа над таким проектом развивает коммуникативные навыки, ведь такой межпредметный проект предполагает работу мини группами, работа реализуется с 76 распределением функций. При этом необходимо интегрировать промежуточные результаты работы над проектом, полученные отдельными группами, в единое целое. Плюс проектная деятельность формирует навыки исследовательской работы (формулирование целей и задач, выдвигание гипотезы, выбор методик и т.д.). На первом этапе работы необходимо было изучить историю города, выявить какие предприятия и другие потенциальные источники опасности были на исследуемой территории. Затем необходимо было поработать с картой местности, нанося на нее объекты, представляющие собой угрозу для состояния окружающей среды. Данный проект предполагает и большую исследовательскую работу, которая может быть реализована различными методами. Конечно, предпочтение отдается лабораторным и полевым экспериментам. Так, говоря об оценке экологической ситуации на определенной территории, можно использовать методы биоиндикации (определять уровень негативного влияния среды с помощью растений и животных организмов). Лабораторные исследования можно проводить, используя ресурсы школьного кабинета химии. Наиболее удобным вариантов является использование портативных лабораторий школьников для экологического мониторинга. Такие портфели содержат необходимую химическую посуду и реактивы для выявления ключевых катионов и анионов в почве, воде и воздухе. После сбора теоретического материала выделили несколько направлений исследования: мониторинг радиационного фона в Сыктывкаре, выявление основных загрязняющих веществ от автомобильного транспорта, рассмотрение специфики влияния автомобильного транспорта на окружающую среду, анализ содержания пыли в пробах снега, определение pH среды, лихеноиндикация - проведение количественного анализа произрастания лишайников. Биоиндикационные исследования организуют, выбирая разные точки для сбора проб. При этом места сбора информации выбирают по разной степени антропогенной нагрузки. Таким образом, исследовательская работа состояла из нескольких этапов. На территории Сыктывкара расположены санатории, окруженные лесным массивом. По всей территории города стоят мониторинговые станции, датчики которых регистрируют естественный радиационный гамма-фон. Определение уровня радиоактивного фона происходит автоматически, и во всех регионах, где осуществляется мониторинг этого показателя, существует система АСКРО (автоматизированная система контроля радиационной безопасности). В данном случае необходимо только обратиться в локальные отделы контроля качества среды и получить автоматически сформированную сводку по динамике изменения выбранного критерия. Получение таких отчетов в разные сезоны позволяет выявить корреляцию между уровнем радиационного фона и погодными условиями. Летом такой показатель имеет более высокие значения, чем в холодное время года. Это может быть связано с тем, что летом вегетируют все растения, которые всасывают воду с растворенными в ней неорганическими веществами из почвы. Микроэлементы могут быть нестабильными, радиоактвными. А зимой земля покрыта слоем снега, который эффективно поглощает различные заряженные частицы. Это и обуславливает колебания показателя радиоактивноси в течение года. Но проведенный на протяжении года мониторинг показал, что все колебания происходят в пределах нормы и не превышают значений предельно допустимых концентраций. На следующем этапе исследовательской работы было проведено изучение влияния автомобильного транспорта на состояние окружающей среды. Анализ литературы свидетельствует о том, что автотранспорт негативно влияет на состояние атмосферного воздуха, почтвы и воды, так как продукты сгорания топлива достаточно устойчивы и преимущественно токсичны. Используя специализированные приборы, имеющиеся в эколабораториях, можно определить интенсивность выхлопных газов очень точно. Но при отсутствии сверхточного оборудования провести мониторинговые исследования можно с использованием альтернативных методов анализа. Существуют методики, разрабтанные непосредственно для школьного мониторинга. Эти методики основаны на фиксировании интенсивности движения автотранспорта н выбранных участках (в течение определенного интервала времени отмечается количество проезжающего транспорта и отмечается тип топлива – бензин, дизель, газ). После этого, используя специализированные методы пересчета определяется количество ключевых ксенобиотиков, загрязняющих окружающую среду посредством автомобильных выхлопов. Мы провели учет интенсивности транспортного потока на нескольких улицах города. Были выбраны улицы с разной интенсивностью движения, вторым критерием выбора было расположение этих улиц относительно школы. Наблюдения проводили в течение недели, что позволило выделить самые напряженные и самые легкие дни. Обучающиеся выбрали безопасное и удобное место для счета автомобилей – это была автобусная остановка. Наблюдения проводили в понедельник, среду, субботу и воскресенье. Самым «загазованным» днем недели оказался понедельник. А наиболее «чистым» оказалось воскресенье. Было выяснено, что максимальное выделение угарного газа происходит при торможении, разгоне, маневрировании, при работе автомобиля на режиме холостого хода (во время остановок). Анализ движения автотранспорта в городе указывает, что эти режимы наиболее продолжительны (с постоянной скоростью автобусы в городе движутся менее 9% времени). Чтобы решить эту проблему, необходимо установить такой режим работы светофоров, который позволит машинам перемещаться непрерывно. Есть еще одна экологическая проблема в Сыктывкаре – это дворы, превращенные в стоянки личных автомобилей. В течение недели (семи дней) участники проектной группы считали, сколько автомобилей остаются «ночевать» во дворах. Выяснилось, что не так уж и мало: до 25-30 машин. По утрам школьники идут в школу, а водители разогревают двигатели, и дети дышат выхлопными газами, о вреде которых мы уже сказали. Кроме того, эти стихийные стоянки значительно уменьшают зеленую зону дворов. Следующим этапом было исследование проб снега на содержание пыли. Была выдвинута гипотеза: снег – индикатор загрязнения воздушной среды. Пробы снега брали на нескольких улицах Сыктывкара. После появления устойчивого снежного покрова перевернутой литровой стеклянной банкой отбирали пробу по всей глубине снежной толщи. Пробу помещали в полиэтиленовый пакет, а затем в помещении давали снегу растаять. Весь объем растаявшего снега фильтровали через предварительно взвешенный фильтр (300мг), который после высушивания также взвешивали. Разница в массе показала пылевое загрязнение снега. Кислотность измеряли с помощью универсальной индикаторной бумаги по значению водородного показателя pH. Значение pH для чистых атмосферных осадков должно быть равно 5,6-5,7. Выдвинули гипотезу об отклонении водородного показателя от нормы. Водородный показатель собранной пробы снега составляет pH = 5-6. Это говорит о том, что среда слабокислая, за счет растворения углекислого и сернистого газа транспортных выбросов. Далее мы провели исследование на наличие лишайников на улицах города. Они растут на рябине, осине, березе и елях. Известно, что лишайники растут только там, где воздух не загрязнён промышленными отходами. Значит, район в котором мы живем, экологически чист. Проводимые наблюдения позволили сделать вывод о том, что самым бюджетным способом поддержания высокого уровня чистоты окружающей нас среды на исследуемой территории будет высадка зелёных насаждений. Деревья и кустарники, растущие в черте города, являются отличными фильтрами, очищающими атмосферный воздух. Конечно, растения в процессе фотосинтеза поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Кроме того, многие виды деревьев поглощают пылевые частицы, выполняют шумозащитную роль. Как правило для озеленения городских территорий используют определенные виды растений, максимально очищающих окружающую среду. Нельзя забывать и о том, что растения формируют микроклимат и создают эстетику выбранной территории. Это тезисное отображение исследовательской части межпредметного проекта, реализованного обучающимися школы. Но такой проект имеет еще и просветительские цели. Участники проектной группы представили результаты проведенной работы на школьной конференции, и далее каждый класс разрабатывал свои предложения по улучшению экологической ситуации (проведение субботников и акций по очистке территории, озеленение и др.). Ребята, представлявшие этот проект на муниципальном этапе областного конкурса научно-исследовательской и проектной деятельности в феврале 2022 года, заняли второе место. Таким образом, результаты реализуемых к школах проектов показали, что обучающиеся, участвующие в таких мероприятиях, обучаются методам научного исследования, учатся работать и различными источниками научной информации. Несомненно, вовлечение в проектную деятельность повышает мотивацию обучающихся к отдельным дисциплинам и способствует профессиональной ориентации обучающихсяВыводыВ настоящее время в условиях действия ФГОС нового поколения значительное внимание педагогов уделяется организации проектной деятельности учащихся. Данная форма обучения располагает широкими возможностями в организации учебной работы, а также решает многие воспитательные и развивающие задачи, способствует развитию навыков исследовательской деятельности.В ходе анализа источников научной литературы установлено, что проектная деятельность отвечает за развитие важных навыков учащихся: способности ставить перед собой значимые цели, развитие навыков контроля и самоконтроля за результатами деятельности, умение планировать и прогнозировать собственные действия и др. Проектная деятельность часто предполагает самостоятельный поиск информации, выполнения различных творческих заданий и активного взаимодействия с педагогом, родителями и сверстниками. В ходе работы над проектом у учащихся развивается познавательный интерес, а также происходит развитие интеллектуальных и творческих способностей. Важное значение реализации проектов заключается в развитии у учащихся навыков проведения исследований.Различные исследователи (Н.З. Смирнова, Р. В. Кутузов, П.И. Пидкасистый, И.Н. Пономарёва, Л.В. Занков, С.Г. Шаповаленко и др.) доказали, что организация проектной деятельности имеет большое значение при изучении различных разделов биологии на всех этапах. Преподавание биологии в школе не может быть эффективным без таких наглядных средств, как таблиц, графиков и диаграмм, макетов и моделей, приборов и специальных инструментов, однако средства наглядности необходимо сочетать с интересными для детей формами обучения, одной из которых является проект. Все проекты делают учебный процесс более разнообразным и интенсивным, облегчают понимание и усвоение подчас самых трудных и сложных закономерностей природы.Каждый проект по биологии, как правило, включает в себя несколько основных этапов. На начальном этапе педагог с учётом интересов и возможностей детей определяет направление проектной деятельности. Также определяется тематика проекта, его участники, происходит планирование деятельности каждого участника в рамках проекта. На следующие этапе осуществляется основная работа над проектом. Учащиеся производят самостоятельный поиск информации, проводят исследования. Далее учащиеся оформляют результаты реализации проекта. На заключительном этапе, как правило, осуществляется выступление учащихся на конференции, публикации статей в сборнике.В рамках данной исследовательской работы нами были разработаны различные виды проектов: информационно-исследовательский проект по биологии «Ядовитые растения в нашей стране», исследовательский проект с элементами игровой технологии «Биологический футбол». Список использованных источниковАфонин, А. А. Формирование умений устанавливать причинно-следственные связи в образовательном процессе по биологии в соответствии с требованиями ФГОС // Психологические и педагогические основы интеллектуального развития. Сборник статей Международной научно-практической конференции : в 2 ч.. 2018. С. 24-28.Байбородова, Л. В. Проектная деятельность школьников в разновозрастных группах: пособие для учителей общеобразовательных организаций. / Л. В. Байбородова. – М. : Просвещение, 2013. – 175 с.Биологическое и экологическое образование: проблемы, состояние и перспективы развития. Материалы V-й Международной научно-практической онлайн-конференции / ФГБОУ ВО "Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена"; ФГБОУ ВО "Дагестанский государственный педагогический университет"; Научно-исследовательская лаборатория Инновационные образовательные технологии. 2018. – 288 с.Бордовская, Н. В. Современные образовательные технологии: учебное пособие / коллектив авторов; под ред. Н.В. Бордовской. – 2-е изд., стер. – М.: КНОРУС, 2011. – 432 с.Бочкарёва, Е. В. Современные средства наглядности как инструмент оптимизации обучения биологии // Методика обучения дисциплин естественнонаучного цикла: проблемы и перспективы. Материалы XVII Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов. Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева; ответственный редактор Т.В. Голикова. 2018. С. 23-26.Васильев, В. П. Проектно-исследовательская технология: развитие мотивации / В. П. Васильев. – М. : Педагогика, 2000. – 180 с.Гордон, Л.А. Психология и педагогика интереса / Л.А. Гордон // Радяньска школа. - 2014. - №11. - С. 33-37Гребенникова, О.А. Педагогические возможности проектной деятельности как средства развития познавательных интересов учащихся // Вестник НовГУ, 2015. - №5 (88). - С.30-33Громова, Л. А. Проектная деятельность школьников в ходе внедрения образовательных стандартов / Л. А. Громова. – М. : УЦ «Перспектива», 2013. – 104 с.Дьюи Дж. Демократия и образование / пер. с англ. М.: Педагогика-пресс, 2000. – 224 с.Емелина, Е. Ю. Современные методы диагностики познавательного интереса в рамках изучения биологии в средней общеобразовательной школе // Научное сообщество студентов. Сборник материалов XVII Международной студенческой научно-практической конференции. Редколлегия: О.Н. Широков [и др.]. 2018. С. 55-58.Жесткова, Е.А. Инновационная деятельность современной образовательного учреждения / Е.А. Жесткова, И.В. Уткина // Традиции и инновации в образовательном пространстве России, ХМАО-Югры, НВГУ: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Нижневартовск: Изд-во Нижневартовского государственного университета, 2014. С. 50-52.Зорков, И. А. Знаково-символическая наглядность как средство повышения качества знаний учащихся по биологии (9 класс). Автореферат дис. ... кандидата педагогических наук / Рос.гос. пед. ун-т им. А.И. Герцена, С-Пб. – 38 с.Зорков, И. А. Семиотический подход в биологическом образовании. Методическое пособие / Красноярск, 2019. – 110 с.Кныш, С. И. Основные подходы к организации интегрированных уроков по биологии и смежным дисциплинам в средней школе // Научно-методический электронный журнал "Концепт". 2015. № T13. С. 2961-29Кондаурова, Т. И. Опыт включения студентов в творческий процесс познания по методике преподавания биологии // Грани познания. 2018. № 3 (56). С. 38-40.Конышева, Н. М. Проектная деятельность школьников / Н. М. Конышева. – М. : Начальная школа, 2006. – № 1, 2006. – 38 с.Корягин, Д. А. Некоторые результаты экспериментальной проверки методической модели формирования регулятивных универсальных учебных действий в процессе обучения биологии // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Педагогика. 2015. № 1. С. 65-70.Кулицкая, Е. В. Традиции и инновации в изучении дисциплины «Методика преподавания биологии» // Обеспечение качества учебного процесса: традиции и инновации. Материалы XLII учебно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, магистрантов, соискателей ТГПУ им. Л. Н. Толстого. Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого. 2015. С. 127-128.Курбатова, М. Н. Применение наглядных методов обучения // Современные тенденции в науке и образовании. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 5 частях. ООО "АР-Консалт". 2015. С. 76-77.Кутузов, Р. В. Методика преподавания биологии как отрасль педагогической науки / Р. В. Кутузов, В. В. Алексеев // Природные и социальные экосистемы. Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной Году экологии в России и 80-летию со дня рождения А. П. Айдака. 2017. С. 92-97.Ламехова, Е. А. методика проведения лабораторных занятий по теории эволюции при изучении общей биологии в средней школе / Е. А. Ламехова, Ю. Р. Ламехов // Актуальные проблемы методики преподавания биологии, химии и экологии в школе и вузе. Сборник материалов Всероссийской с международным участием научно-практической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения ученого, методиста-биолога Д.И. Трайтака. В.В. Пасечник (отв. ред.). 2017. С. 85-87.Матяш, Н. В. Проектная деятельность школьников: Книга для учителей среднего звена / Н. В. Матяш, В. Д. Симоненко – М. :Вентана-Граф, 2004. – 112 с.Надирова, А. Т. Влияние использования методов критического мышления на активизацию познавательной деятельности учащихся в процессе обучения биологии в средней школе // GlobalScienceandInnovations 2018. MaterialsoftheInternationalScientificConference. ЕвразийскийцентринновационногоразвитияDARA. 2018. С. 377-381.Накарякова, Е. И. Формирование и оценка метапредметных универсальных учебных действий при изучении химии и биологии в средней школе // Инновационные технологии в науке и образовании. Сборник статей победителей III Международной научно-практической конференции. 2017. С. 187-190.Нарушевич, В. Н. Интеграция методики преподавания биологии и химии как средство реализации практико-ориентированной подготовки будущего учителя // Наука - образованию, производству, экономике. Материалы XX (67) Региональной научно-практической конференции преподавателей, научных сотрудников и аспирантов: в 2 томах. Вит.гос. ун-т ;редкол.: И.М. Прищепа (гл. ред.) [и др.].. 2015. С. 146-147.Никифорова, А. В. Образовательный сайт учителя как средство повышения качества обучения юных спортсменов по биологии и химии в ГБОУ РС (Я) «Чурапчинская спортивная средняя школа-интернат олимпийского резерва им. Д. П. Коркина» // Физическая культура, спорт, наука и образование. Материалы II всероссийской научной конференции. Под редакцией С.С. Гуляевой, А.Ф. Сыроватской. 2018. С. 369-371.Огнева, М. А. Интеграция физики, биологии и медицины в средней школе / М. А. Огнева, М. Э. Жуляева // Актуальные проблемы физики и технологии в образовании, науке и производстве. Материалах Всероссийской научно-практической конференции. 2019. С. 46-48.Осолодкова, Е. В. Значение контрольного варианта демонстрационного опыта при изучении биологии в школе // Междисциплинарность науки как фактор инновационного развития. Сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции. 2018. С. 45-46.Официальный сайт Министерства Просвещения РФ [Электронный ресурс] – URL: https://edu.gov.ru/Педагогика / Под ред. В.А. Сластёнина. - М.: Школьная Пресса, 2012. - 336 с.Питт, Дж. Метод проектов в технологическом образовании школьников: Пособие для учителя / Под ред. . – М.: Вента-графф, 2003 – 188 с. Полат, Е. Современные педагогические и информационные технологии в системе образования: Учебное пособие / Е. С. Полат , М. Ю. Бухаркина, — М.: Издательский центр «Академия», 2007.Пономарева И.Н. Общая методика обучения биологии: Учебное пособие для педагогических вузов / И.Н.Пономарева, О.Г.Роговая, В.П.Соломин, Под ред. И.Н.Пономаревой. М.: Издательский центр " Academia ", 2012. – 368 с.Рабочие программы к линии УМК под редакцией И. Н. Пономарёвой (Концентрическая структура). Биология 5-9 классы [Электронный ресурс]- URL: https://new.beliro.ru/wp-content/uploads/2017/04/Ромашина, Е. Ю. К. Д. Ушинский. «Методы наглядного обучения и умственного развития» // Успехи современной науки. 2016. Т. 2. № 11. С. 145-149.Сапарбаева, У. Ч. Методические условия эффективного применения средств обучения по биологии // Международный журнал экспериментального образования. 2019. № 1. С. 22-27.Сергеев, И. С. Как организовать проектную деятельность учащихся: Практическое пособие для работников общеобразовательных учреждений. / И. С. Сергеев. – М. : АРКТИ, 2007. – 80 с.Смирнов, Н. З. Знаково-символическая наглядность как инновационное средство обучения общей биологии в средней общеобразовательной школе. Монография / ФГБОУ ВО "Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева". Красноярск, 2015. – 238 с.Ступницкая, М. А. Новые педагогические технологии: организация и содержание проектной деятельности учащихся 5-8 лекции / М. А. Ступницкая. – М.: Педагогический университет «Первое сентября» 2009. – 57 с.Трощенко, М. А. Влияние информационно-коммуникационных технологий на изучение биологии в средней школе в рамках реализации ФГОС // Деятельность образовательных учреждений в условиях новых образовательных стандартов. Сборник статей по материалам II всероссийской научно-практической конференции по педагогике (с международным участием). 2017. С. 13-17.Фролова, Н. А. Использование современных технологий в образовательном процессе / Н. А. Фролова. – М. : Начальная школа, 2008. – № 7. – 96 с.Холостяков, В. А. Практикум по биологии в школе – комплексный подход к формированию универсальных учебных действий // Научно-методический электронный журнал "Концепт". 2015. № T1. С. 66-71.Юшина, Е. В. Формирование коммуникативных УУД на уроках биологии // Педагогическое образование и наука. 2017. № 5. С. 52-54.BoyahmadovSh.Q. Studying the training method of out-of-class lessons on biology at secondary schools // ВестникПедагогическогоуниверситета. 2017. № 5 (72). С. 26-29.Kilpatric W.H. The Project Method//Teachers College Record.-1918.- P.319-334.