Обобщение опыта педагогической деятельности преподавателя спецдисциплин Применение различных методов и подходов к обучению в современном профобразовании

Муниципальное общеобразовательное учреждение лицей №1
Красноармейского района города Волгограда
Районный конкурс «Методическая разработка»
Номинация «»Лучший передовой педагогический опыт»
Секция «биология»

Тема : «Применение поисково-исследовательской технологии обучения и развитие исследовательских умений обучающихся 5-11 классов на уроках биологии и во внеурочное время»
Выполнила:
Полетаева Ирина Анатольевна,
учитель географии и биологии МОУ лицея №1.
Волгоград 2014г.
Содержание
Раздел 1.
Информационно-справочные сведения……………………………….…….с.3
Раздел 2.
Технологические сведения об опыте…………………………………….…..с.4
2.1.Актуальность опыта……………………………………………………….с.4
2.2. Идея опыта . Длительность функционирования………………….…..с.6
2.3.Теоретическая база опыта…………………………………………….…..с.6
2.4. Цель…………………………………………………………………………с.12
2.5. Педагогические задачи……………………………………………………с.12
2.6. Педагогические средства, используемые в опыте …………………….с.13
2.7. Технология описания работы…………………………………………….с.14
2.8 Результативность опыта………………..………………………………….с.23
Раздел 3.
3.1.Условия функционирования опыта………………………………………с.23
3.2. Теоретико-практические основы опыта ……………………….......……с.23
3.3. Перспективы и возможности использования в массовой практике …с.24
Литература…………………………………………………………………….......с.26
Приложение……………………………………………………………………с.27-53
Раздел 1.
Информационно-справочные сведения
Тема :
«Применение поисково-исследовательской технологии обучения и развитие исследовательских умений обучающихся 5-11 классов на уроках биологии и во внеурочное время»
Автор:
Полетаева Ирина Анатольевна, учитель географии и биологии высшей квалификационной категории.
Место функционирования:
Муниципальное общеобразовательное учреждение лицей №1
Красноармейского района города Волгограда
Брестская ул., д.15,Волгоград 400096
Тел.(8442) 65-31-55
Степень новизны:
Обобщение собственного опыта работы с поисково-исследовательской технологией обучения в преподавании биологии.
Длительность функционирования: 5 лет

Раздел 2.
Технологические сведения об опыте.
2.1.Актуальность опыта.
Развитие исследовательских умений школьников лежит в основе поисково-исследовательской ( задачной ) технологии обучения и прекрасно сочетается с исторически сложившимися задачами обучения в биологии, используемыми на уроках, внеаудиторных занятиях, элективных курсах, кружках эколого-биологического направления. Данная тема нуждается в некотором теоретическом анализе, так как сегодня приобретает яркую актуальность и не может не лежать в основе обучения. Непосредственно сама наука биология тесно связана с исследованиями. Таким образом, без применения технологии задач (поисково-исследовательской) уроки теряют свою новизну и ценность. Сегодня актуальным вопросом в преподавании биологии является развитие навыков у обучающихся самостоятельного поиска и анализа информации, практического применения знаний, а не простой передачи информации от учителя к ученику. Способный к постановке целей и задач, умеющий выстроить и реализовать цепочку взаимосвязанных этапов исследования, добиться собственного результата ученик среднего звена (5-8 классы) в дальнейшем более успешен и при достижении аттестационных классов (9 и 11) набирает больше практических навыков в преодолении экзаменационного барьера. Дети усваивают лучше тот материал, значимость которого для них выше, а собственное «открытие», исследование позволяет сделать добытую информацию особо важной и она будет усвоена однозначно надолго, образуя фундаментальный пласт знаний в голове школьника. Сегодня актуально вовлечение детей в самостоятельный поиск для восстановления их творческой самостоятельности и выявления индивидуальности. Таким образом, участие детей в исследовательской деятельности имеет непосредственную практическую ценность и значимость рассмотрения данной темы.
Поиск определяется как «информационный процесс извлечения объекта из большого массива данных» . Исследование – это «процесс и результат научной деятельности, направленной на получение общественно-значимых новых данных» [Психолого-педагогический словарь для учителей и, С. 191, 346]
В условиях введения новых критериев и определения нового содержания образования поиск и исследование стоят в основе учебной деятельности особенно естественнонаучных дисциплин, главе которых непосредственно биология и смежные науки - экология, естествознание, природоведение.
Наблюдение за особенностями школьников 5-11 классов показали, что 5-6-классники не умеют работать с таблицами и текстом на выявление главного, обобщение материала; у 7-классников проблема возникает с систематизацией научных фактов, полученных из разных источников при изучении систематических групп в зоологии, у 8-классников есть затруднения в использовании анатомических терминов и сопоставления строения и функций органов, у 9-11-классников в системе подготовки к аттестационным испытаниям не складывается траектория воссоздания единой биологической картины мира, возникают пробелы в объединении пластов биологических знаний, полученных на разных этапах обучения . Помочь в решении этих проблем и в создании условий, максимально стимулирующих формирование интеллектуальных, качественных биологических знаний может использование в преподавании поисково-исследовательской технологии обучения. Направленные на самостоятельный поиск дети не потеряют связующие звенья между темами, не забудут просто заученный материал, если прийдут к нужным выводам сами,через собственные исследования, будут способны отстоять свои доводы, подтвердив их научными знаниями.
2.2. ИДЕЯ ОПЫТА:
Применение технологии поисково-исследовательского обучения в биологии позволяет создать максимально благоприятные условия для активизации и развития познавательных способностей школьников, повышения качества их обученности.
Длительность работы над опытом
2009-2011г.г.-выявление проблем, определение цели и задач опыта, выбор технологии и форм работы;
2012-2014г.г.- развитие идей опыта,совершенствование форм и методов работы, оценка результатов;
2.3.Теоретическая база опыта
Исследовательский принцип в педагогике.
Исследовательский принцип в педагогике предполагает самостоятельную исследовательскую деятельность учащихся в процессе обучения, моделирование или повторение процесса реального научного поиска и научного открытия. Идеи самостоятельного приобретения знания обучающимися звучали еще в античной педагогике и педагогике Возрождения. В современной педагогике внедрение в образовательный процесс исследовательских и поисковых моделей связано, прежде всего, с именем Джона Дьюи [6]. Именно он наметил основные этапы мышления как решения проблем. Он же сформулировал идею опоры обучения на непосредственный опыт (собственный опыт ребенка и опыт других людей, в том числе в прошлом) и интерес учащихся. Д. Дьюи выдвинул и реализовал на практике идею «школы делания», в которой учебная ситуация начинается с выявления и упорядочивания скрытого и явного репертуара знаний учеников, за которым следует систематическое их посвящение в новые способы обращения с изучаемым предметом.
Так как поиск определяется как «информационный процесс извлечения объекта из большого массива данных». Исследование – это «процесс и результат научной деятельности, направленной на получение общественно-значимых новых данных» [Психолого-педагогический словарь для учителей , с. 191, 346]. В зарубежной педагогике существует очень условное разделение поисковых и исследовательских технологий, но поскольку оба типа технологий основаны на продуктивной деятельности учащихся в ходе решения проблем и самостоятельном научном или практическом поиске, мы не будем разделять их.
Основные характеристики исследовательского обучения в сопоставлении с традиционным определяются изменением позиции учащегося в учебном процессе, ее инициативным, субъектным характером, из которого, в свою очередь вытекают специфические условия поисковой учебной деятельности.
Сочетание исследовательского характера обучения с опорой на собственный опыт учащихся ставит педагогов перед особыми трудностями. Опыт и знания учащихся нередко кажутся им слишком ограниченными для того, чтобы служить отправным пунктом при постановке задач учебного исследования. Однако требование опоры на опыт слишком значимо, чтобы им можно было пренебречь ради самого по себе «содержания предмета». Одна из характерных тенденций разработок в русле исследовательского обучения – изучение проблем, связанных с жизненными потребностями и интересами учащихся. При выборе проблем необходимо учитывать предшествующую подготовку и опыт учащихся, наличие у них возможностей исследовать проблему. Проблемы должны естественно возникать из опыта и потребностей самих учащихся.
В практике образования данный подход реализуется в собственно исследовательском обучении, организуемом на основе использования соответствующих алгоритмов и моделей, в проблемно-ориентированном обучении, методе проектов и других технологиях. Поисковое и исследовательское обучение опирается на особенности функционирования мышления человека. Процесс получения знания построен так, чтобы облегчить человеку процесс его осмысления, запоминания и практического использования. Он нашел свое отражение в психологических принципах исследовательского обучения, сформулированных в 60-е годы известным психологом Дж. Бруннером[4]:
В содержании предмета необходимо выделять ведущие, стержневые понятия.
В каждом предмете таких понятий должно быть немного, не более пяти–семи. Например, в геграфии это такие понятия как «географические оболочки», «карта», «части света» и т.д. Их выделение помогает детям структурировать все получаемые знания, объединяя их вокруг нескольких базовых» понятий, выстраивая на этой основе собственную систему знаний. В процессе обучения все факты и частные понятия необходимо связывать с выделенными стержневыми понятиями. Тем самым учитель помогает детям формировать собственную систему знаний. На первых порах педагог сам проводит связь частных понятий с базовыми, постепенно обучая учащихся самостоятельно осуществлять данный процесс. Но даже тогда, когда дети в состоянии делать это сами, учитель периодически должен обращаться к ним, задавая вопросы или прося провести связь изучаемого материала с базовыми понятиями.
Целесообразно применять «спиралевидное» изучение основных понятий.
На разных этапах обучения учащиеся вновь и вновь осваивают не только учебный материал, но и базовые понятия на все более сложном уровне. В отечественной школе данный принцип реализуется, например, при концентрическом обучении. В процессе обучения необходимо не только передавать знания учащимся, но и обучать их основным способам познавательной деятельности.
Основные способы познавательной деятельности в настоящее время находят свое выражение в общеучебных компетентностях, указанных выше. Реализация данного принципа обеспечивает самостоятельность учащихся в процессе обучения и возможность для них учиться в ходе всей жизни.
Необходимо ставить учащихся в позицию исследователя, первооткрывателя.
О важности реализации данного принципа много было сказано выше.
Каков же конкретный алгоритм самостоятельного поиска знания и, соответственно, построения урока в исследовательском обучении?
Для поискового и исследовательского обучения характерна последовательность обобщенных этапов учебного процесса:
постановка проблемы, поиск ее формулировки с различных точек зрения;
поиск фактов для лучшего понимания проблемы, ее уточнения, поиска путей и возможностей ее решения;
максимально широкий поиск нового знания, информации, практических примеров, выдвижение идей, которые помогут решить поставленную проблему; оценка информации, знания, примеров и идей откладывается до того времени, пока учащиеся не сформулируют их наиболее полно;
поиск решения, при котором отбирается найденная информация, анализируются приобретенные знания, высказанные идеи подвергаются анализу и оценке; для воплощения выбираются лучшие из них;
обобщение отобранной информации, формулировка способа решения проблемы, поиск признания найденного решения окружающими.
Приведенные этапы учебной деятельности ясно показывает основные отличия поискового обучения от традиционного. Во-первых, знание не дается детям в готовом виде, оно предоставляется им в виде проблемы, которую они должны решить самостоятельно. Знание становится не целью обучения, а средством решения проблемы. Дети понимают необходимость для себя в новом знании (без него не решить поставленную проблем), что значительно повышает их мотивацию и активность. Во-вторых, активность и самостоятельность детей на уроке гораздо выше. Учащиеся разбиваются на группы, в которых сами уточняют проблему, определяют, какие знания и источники информации им необходимы, работают с этими источниками, обобщают полученный вариант решения проблемы. Разумеется, учитель не остается молчаливым наблюдателем, но он оказывает помощь группам только тогда, когда она нужна.
Активность учителя на уроке зависит от сложности изучаемой темы и от уровня развития класса. На протяжении последних десятилетий многие зарубежные педагоги придерживаются представления о трех уровнях исследовательского обучения. На первом уровне преподаватель ставит проблему и сам намечает метод ее решения. Решение, его поиск предстоит самостоятельно осуществить учащемуся. На втором уровне преподаватель только ставит проблему, но метод ее решения ученик ищет самостоятельно (здесь возможен групповой, коллективный поиск). На высшем, третьем уровне постановка проблемы, равно как отыскание метода и разработка самого решения, осуществляются учащимися самостоятельно, учитель лишь очерчивает сферу, в которой обучающиеся должны вычленить проблему.
При постановке проблемы учитель оценивает и способности и возможности отельных учащихся, выбирая для них степень сложности задания. Выделяют несколько уровней сложности заданий или учебных целей, которые объединяют в таксономии (таксономия – иерархическая последовательность). Одна из первых таксономий учебных целей была разработана в 50-е годы ХХ века известным американским педагогом Б. Блумом. Очевидно, что если ученик может достичь цели только первого уровня, его знания и общеучебные навыки будут невысокими. Достижение все более высоких уровней говорит о все более высоком уровне успехов в учебе и общего развития учеников.
Таксономия учебных целей (по Б. Блуму):
Знание – запоминание и воспроизведение изученного материала от конкретных фактов до теорий. На этом уровне сложности ученик в состоянии выучить, вспомнить и повторить выученное.
Понимание – умение интерпретировать, объяснить или перевести материал из одной формы в другую (из словесной в математическую или графическую и наоборот), предположение о дальнейшем ходе события или явления, предсказание последствий, результатов. Применение – умение использовать материал в конкретных условиях или новых ситуациях. Применение правил, методов, понятий, законов, принципов, теорий в новых теоретических или конкретных практических ситуациях.
Анализ – умение разбить материал на составляющие так, чтобы ясно выступала его структура. Вычленение частей целого, выявление взаимосвязей между ними, осознание принципов организации целого. Требуется осознание не только содержания материала, но и его внутреннего строения.
Синтез – умение комбинировать элементы, чтобы получить целое, обладающее новизной. Примером может служить план действий, схемы, совокупность обобщенных связей, соединение знаний из различных областей для того, чтобы решить проблему или выработать план ее решения.
Оценка – умение оценивать значение того или иного материала (научных данных, исследовательского материала, литературного произведения) для конкретной цели, оценить логику построения материала, соответствие выводов имеющимся данным, значимость того или иного продукта деятельности. Суждения должны основываться на четких критериях – внутренних (структурных, логических) или внешних (соответствие намеченной цели). Критерии либо определяются учащимся, либо задаются ему извне.
Технология опыта
2.4. Цель:
Построение системы работы учителя на уроках и во внеурочное время, направленной на развитие исследовательских умений школьников и формирующей познавательный интерес к биологическим знаниям.
2.5. Педагогические задачи:
1. Создать систему поисково-исследовательских задач с учётом возрастных особенностей обучающихся.
2.Максимально использовать потенциальные возможности различных видов исследовательских задач для развития и формирования исследовательских умений школьников.
3. Разработать методические рекомендации по эффективности применения поисково-исследовательской технологии на уроках биологии.
Предмет – исследовательская деятельность учащихся и её результат. Объект: -учащиеся 5-11 классов.
Гипотеза:- Развитие исследовательских умений школьников на уроках биологии и внеаудиторных занятиях, консультациях и заседаниях кружка эколого-биологического направления повышает результативность в усвоении материала и творческую активность обучающихся.
База исследования:- Муниципальное общеобразовательное учреждение Красноармейского района города Волгограда лицей №1, 5-11 классы в 2009-2011 и 2012-2014 годах.

2.6. Педагогические средства, используемые в опыте
Методы исследования: теоретические - анализ литературных данных и практические - наблюдение, беседа, участие обучающихся в конкурсах учебно-исследовательских работ различного уровня.
Формы учебных занятий: урок усвоения новых знаний, урок-конференция, урок-деловая игра, семинар, проблемная лекция.
Формы организации учебной деятельности учащихся: индивидуальная, парная, групповая.
Приёмы организации деятельности: проблемные ситуации, поисковые задачи, эвристические задачи.
В поисковом и исследовательском обучении предъявляются конкретные требования к деятельности учителя, который должен:
Побуждать учащихся формулировать имеющиеся у них идеи и представления, высказывать их в явном виде.
Сталкивать учащихся с явлениями, которые входят в противоречие с имеющимися представлениями.
Побуждать учащихся выдвигать альтернативные объяснения, предположения, догадки.
Давать учащимся возможность исследовать свои предположения, например, путем проведения опыта или обсуждения в малых группах.
Давать учащимся возможность применить новые представления к широкому кругу явлений, ситуаций для того, чтобы они поняли и оценили их прикладное значение.
Основы проблемного обучения - сущность поисково-исследовательской технологии
2.7. Технология описания работы.
Фундаментальной сущностью поисково-исследовательской (задачной) технологии является теория проблемного обучения.
Проблемная ситуация- определённое состояние затруднения у учащегося ,возникающее в процессе выполнения такого задания, которое требует «открытия» новых знаний о предмете или способах выполнения задания.
Перед обучающимися ставится проблема, но всегда по-разному. Вот несколько способов, ведущие к формированию исследовательских умений школьников :- в теме урока ,а лучше в крупном блоке ставится проблема-противоречие между знаниями школьников и новыми фактами. В таком случае, чтобы объяснить факты надо решить противоречие и приобрести знания более высокого уровня.
Например: при изучении ботаники в 6 классе зачитывается отрывок, характеризующий фотосинтез. Но ученики не знают причины процесса. Они самостоятельно пытаются объяснить причины и строят гипотезы.
Гипотеза – это основание, предположение, суждение о закономерной связи явлений. Дети часто высказывают самые разные гипотезы по поводу того, что видят, слышат, чувствуют. Множество интересных гипотез рождается в результате попыток поиска ответов на собственные вопросы. Гипотеза – это предвидение событий. Изначально гипотеза не истинна и не ложна – она просто не определена. Стоит ее подтвердить, как она становится теорией, если ее опровергнуть, она также прекращает свое существование, превращаясь из гипотезы в ложное предположение. Первое, что составляет гипотезу, это – проблема. Способы проверки гипотез обычно делятся на две большие группы: теоретические и эмпирические. Первые предполагают опору на логику и анализ других теорий (имеющихся знаний), в рамках которых данная гипотеза выдвинута. Эмпирические способы проверки гипотез предполагают наблюдения и эксперименты. Построение гипотез – основа исследовательского, творческого мышления. Гипотезы позволяют открывать и затем в ходе теоретического анализа, мысленных или реальных экспериментов оценивать их вероятность. Таким образом, гипотезы дают возможность увидеть проблему в другом свете, посмотреть на ситуацию с другой стороны.
Делая предположения, обычно используются слова: может быть, предположим, допустим, возможно, что если, наверное. Важно уметь видеть проблему и строить гипотезу. Тогда легко идёт построение алгоритма действий для решения проблемы . Например ,в случае с фотосинтезом дети с удовольствием сопровождают свои действия доказательствами в виде макетов, моделей строения хлоропластов. Одновременно с поиском причин процесса изучается строение хлоропласта и виды, классификации и т.д. Накапливается огромный пласт знаний. На более высокой ступени обучения используются проблемные ситуации, возникающие между имеющимися знаниями и новыми практическими условиями их применения. Для решения такой ситуации необходимо побуждение учащихся к сравнению и противопоставлению фактов, явлений, побуждение к обобщению новых данных, прогнозированию событий, постановка заданий на поиск путей практического применения теоретических знаний;
Для решения проблемы обязательно строится алгоритм действий, который представляю как методические рекомендации по эффективности применения поисково-исследовательской технологии на уроках биологии : поэтому вне зависимости от возраста участников проекта, исследования, будут едиными основные этапы исследовательской работы:
1. Актуализация проблемы (выявить проблему и определить направление будущего исследования).
2. Определить сферы исследования (сформулировать основные вопросы, ответы на которые мы хотели бы найти).
3. Выбор темы исследования (попытаться как можно строже обозначить границы исследования)
4. Выработка гипотезы (разработать гипотезу или гипотезы, в том числе должны быть высказаны и нереальные – провокационные идеи).
5. Выявление и систематизация подходов к решению (выбрать методы исследования).
6.Определить последовательность проведения исследования, обозначить этапы в плане.
7. Сбор и обработка информации (зафиксировать полученные знания).
8. Анализ и обобщение полученных материалов (структурировать полученный материал, используя известные логические правила и приемы).
9. Подготовка отчета (дать определения основным понятиям, подготовить сообщение, модель , схему или презентацию по результатам исследования).
10. Доклад (защитить результаты публично перед сверстниками и взрослыми, ответить на вопросы).
Темы детских исследований
ФАНТАСТИЧЕСКИЕ – темы, ориентированные на разработку несуществующих, фантастических объектов и явлений.
Например, ребенок делает проект машины, добирающейся до времени зарождения жизни на Земле,возникновения фотосинтеза, создает несуществующий прибор. Все это может быть создано только в вербальном варианте, а может быть воплощено в техническом рисунке или макете, склеенном из бумаги, смонтированном из картонных коробок.
ЭМПИРИЧЕСКИЕ – темы, тесно связанные с практикой и предполагающие проведение собственных наблюдений и экспериментов.
Например, работа « Наблюдения за растениями зимой » .ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ – темы, ориентированные на работу по изучению и обобщению фактов, материалов, содержащихся в разных теоретических источниках. Это то, что можно спросить у других людей, увидеть в фильмах или прочитать в книгах и др.
Например, можно собрать в разных справочниках и энциклопедиях информацию о редких растениях нашего региона, России и мира и т. д. Обобщив эту информацию, можно найти интересные закономерности, незаметные для поверхностного взгляда. Структурировав полученные данные, можно представить выявленные сведения для обсуждения в коллективе сверстников. Можно выбрать растения,имеющие лекарственные свойства или декоративное значение и описать их,составив собственный справочник ( Например, нами составлен справочник «Лекарственные растения дубрав» и «Лекарственные свойства растений ,содержащих сердечные гликозиды и обладающих адаптивными свойствами» на основе изучения сообществ растений в Чапурниковской балке. см.Приложение 2)
Правила выбора темы
Тема должна быть интересна ребенку, должна увлекать его.
Тема должна быть выполнима, решение ее должно принести реальную пользу участникам исследования.
Тема должна быть оригинальной, в ней необходим элемент неожиданности, необычности.
Тема должна быть такой, чтобы работа могла быть выполнена относительно быстро.
Помогая учащемуся выбрать тему, старайтесь сами держаться ближе к той сфере, в которой сами чувствуете себя одаренным.
Педагог тоже должен чувствовать себя исследователем.
! Вот самое важное, что хочется отметить и обозначить красной нитью
- при развитии умений решить проблему- правильно определить учебную задачу, поставить цель и задачи ,подобрать методы исследования и оценить результаты, оформив выводы, соответственно обозначенной цели и задачам.
Приведу примеры проблем и тем исследования на уроках биологии:
Существенно ли воздействие вредных веществ , находящихся в водных стоках на компоненты биосферы ? ( При рассмотрении темы круговорота воды в 5 и Круговоротов веществ в 9 классах, раздела Экология в 9 и 11 классах )Цитогенетический метод сегодня - его значение в жизни современного человека ( в любом классе при характеристике методов биологической науки ).
Вред каблука. ( 8 класс- при изучении скелета человека, 5 класс в теме Здоровье человека)
Золотое сечение и работа сердца ( Урок для 8 класса Приложение 3.)
Данные вопросы для примера выбраны из-за возможности их решения в нескольких возрастных категориях на уроках биологии.
Подготовка к защите исследовательской работы- важный шаг в развитии умений исследовательской деятельности. Необходимо помочь обучающимся, дав следующий алгоритм действий :Указать цель работы и её актуальность
Дать определения основным понятиям.
Расклассифицировать основные предметы, процессы, явления и события.
Выявить и обозначить все замеченные парадоксы.
Ранжировать основные идеи.
Предложить сравнения (сопоставления, схемы)
Выработать суждения и сделать умозаключения.
Сделать выводы.
Указать возможные пути дальнейшего изучения.
Подготовить текст доклада.
Приготовить макеты, схемы, чертежи и др.
Подготовиться к ответам на вопросы.
Предлагаю такую памятку для ученика:
Памятка для учащихся «Составление плана работы над проектом»
1.Поставить цель-----------------------------------------------------------------
2.Подумать самому о том, что я знаю----------------------------------------
3.Решить ,что мне неизвестно и как я это могу узнать-------------------
4. Прочитать, посмотреть видеоматериалы, спросить у взрослых----
5. Понаблюдать--------------------------------------------------------------------
6. Провести эксперимент--------------------------------------------------------
7. Сделать расчеты, измерения ------------------------------------------------
8. Подвести итог (сделать выводы и умозаключения)--------------------
9. Подготовиться к защите------------------------------------------------------
Для защиты обучающимся необходимо приготовить презентацию, которая должна не дублировать ответ по защите исследования, а помогать, дополнять его. На слайдах чётко, не отвлекая долгим чтением текста, учащиеся обязательно указывают:
-тему работы;
-гипотезу, проблему;
-цель и задачи исследования;
-его актуальность;
-результат.
Презентация может сопровождаться музыкой, эффектами анамации, но не должна быть длительной. Время показа-5-7 минут
Можно подготовить карту-маршрут или интересную модель и на их защите строить свою речь.
На уроке в проблемной задаче учащиеся развивают и свои творческие способности , так как её решение требует нестандартного, творческого подхода и чем он интереснее- тем выше степень успеха. Формируется фактор успешности, что стимулирует обучающихся заниматься предметом и осваивать учебные темы глубоко и эффективно. Кроме того, любая учебная проблема является творческой. Её решение проходит с максимальным уровнем познавательной самостоятельности учащихся. Увлекательность — очень важный компонент, позволяющий повышать эффективность обучения, пробуждать познавательный интерес. Если учащиеся приобретают опыт исследовательской деятельности на уроке, то на уроке же они могут приобрести и опыт защиты работы. А составление защиты, презентации -процесс творческий и чем интереснее полученная информация представлена -тем опять-таки выше оценка. Так, в качестве примера приведу конспект урока ,где учащиеся не только решают проблемные задачи, но и представляют презентации в заключении урокаДети усваивают лучше тот материал, значимость которого для них выше, а собственное «открытие», исследование позволяет сделать добытую информацию особо важной и она будет усвоена однозначно надолго, образуя фундаментальный пласт знаний в голове школьника. Происходит вовлечение детей в самостоятельный поиск для восстановления их творческой самостоятельности и выявления индивидуальности. Таким образом, участие детей в исследовательской деятельности имеет непосредственную практическую ценность и значимость не только для обучения естественнонаучным предметам, но и для воспитания. Отрицать значимость экологических компетенций у подрастающего поколения не посмели бы педагоги-классики. Сущностной характеристикой биологического образования через применение исследовательских технологий и раскрытие творческих способностей личности, основанного на поисковом подходе, является рефлексия учащихся, которая идет по трем направлениям: осмысливаются и анализируются процесс мышления, возникающие эмоции и то, что дает такое обучение для развития личности. Рефлексия обычно происходит в процессе анализа урока, проводимого в микрогруппах. Процесс поисковой и исследовательской технологии на уроках биологии и во внеурочное время направлен не только на приобретение биолого-экологических знаний. В ходе его у учащихся формируются биологическая и экологическая грамотность через общеучебные компетентности:
поиска знания;
обучение основным мыслительным действиям и операциям – анализу, синтезу, обобщению.
формирование культуры рефлексивного мышления;
формирование навыков выбора направления деятельности и принятия решений;
обучение процедурам обсуждения, формирование дискуссионной культуры;
эмоциональное и личностное развитие в процессе учебной деятельности;
эмоциональная и интеллектуальная рефлексия хода обучения, включающего имитационное и ролевое моделирование.
Итогом работы стала
Модель формирования исследовательской компетенции на различных этапах урока
Этапы урока
Хар-ка Объяснение нового
материала Задание на дом по пройденному материалу Опережающее задание Обобщение пройденного материала
тип Основной этап Заключительный этап Основной этап Итоговый этап
Характер результата Продуктивный
этап Частично продуктивный(задание по выбору, сдаются учителю результаты исследования) Продуктивный (так как тема исследования доносится до всех обучающихся) Продуктивный этап
Форма работы учеников
Групповая работа на
урокеРабота в парах или индивидуальная Индивидуальная работа Групповая или индивидуальная на уроке.
Форма отчёта Творческий отчёт Реферат ,презентация, фотоотчёт Презентация, сообщение. Таблица, схема, письменная форма отчёта.
Вывод:
Данный подход воплощается в двух вариантах:
Поисковый подход практической, познавательно-прикладной ориентации, в рамках которой учебный процесс строится как поиск новых прикладных, практических сведений (новых инструментальных знаний о способах деятельности).
Поисковый подход теоретико-познавательной ориентации, в рамках которой учебный процесс строится как поиск нового теоретического знания, новых познавательных ориентиров.
На основании собственного опыта работы в направлении биологического образования через раскрытие творческих и исследовательских способностей детей представлю свою «формулу успеха»: Во-первых, необходима экологизация мыслей ребёнка через полученные им научные основы – знания + во-вторых, активная исследовательская теоретико-практическая деятельность на местном уровне, лучше краеведческого характера + в-третьих, творческая инициатива детей, активная жизненная позиция = тогда происходит активное и правильное формирование компетентной личности!!
2.8. Результативность опыта:
Полученный педагогический результат –это:
-во-первых, повышение интереса к предмету у обучающихся;
-во-вторых, повышение качества знаний- с 65-70% до применения технологии до 78-97% с сохранением результата в следующий учебный год;
-в-третьих, эффективное участие обучающихся, с приобретёнными умениями исследовательской деятельности на уроках биологии с написанными учебно-исследовательскими работами в конкурсах.Результативность исследовательской технологии в эколого-биологическом направлении представлена в отчётах за 3 учебных года в Приложении 1.
Раздел 3. Сведения о перспективах использования в массовой практике.
3.1.Условия функционирования опыта:
Обучающиеся МОУ лицея №1 с 5 по 11 классы вовлечены в участие в инновационных педпгогических разработках, проектах, так как осуществляется тенденция перехода на новый уровень качества биологического образования в связи с введением дополнительных элективных курсов под авторством Полетаевой И.А. « Проектная деятельность в естествознаниии « для 5 классов и « Проектная деятельность по биологии « для 6 классов, «Лабораторный практикум по биологии» для 8 классов, дополнительные внеаудиторные занятия по программе «Малый биологический университет» И.П.Чередниченко в 9 классах и углубленное изучение предмета биология в 10 и 11 классах.
3.2. Теоретико-практические основы опыта
-рассмотрены в главе 2.3.Теоретическая база опыта (с.6-11) и опираются на классическую педагогику и новые современные технологические находки в контексте компетентностного подхода и новых Стандартов преподавания биологии.
3.3. Перспективы и возможности использования в массовой практике.
Опыт по использованию собственных находок в исследовательской технологии неоднократно представлен на конференциях, издан в статьях ( приложение 1) , а также распространён на районном мастер-классе , который был дан Полетаевой И.А. 2 марта 2013г. для учителей-биологов Красноармейского района,там же были сделаны выводы о возможности использования опыта в массовой практике и дана положительная оценка педагогами .
Из мастер-класса Полетаевой И.А.[приложение 5]
Тема мастер-класса: « Формирование исследовательской компетенции у обучающихся на уроках биологии».Цель: презентация системы работы учителя И.А.Полетаевой;
способствовать повышению мотивации участников мастер-класса в использовании в образовательном процессе исследовательских технологий
Задачи:
Образовательная: расширить и углубить знания учителей по практическому внедрению исследовательских технологий на разных этапах уроков биологии различных типов; показать деятельностный подход в изучении предмета, результативность практических занятий с исследовательской составляющей.
Воспитательная: способствовать внедрению данной технологии на уроках коллег, т.к.: данная технология создает условия для воспитания уважительного отношения обучающихся друг к другу, умение работать сообща, умения ставить цели и достигать их.
Развивающая: данная технология содействует развитию памяти и внимания, творческих способностей обучающихся, формирует навыки исследовательских умений, наблюдательности, применение биологических знаний в практических ситуациях.
Актуальность мастер-класса: необходимость повышения качества, эффективности обучения в современном, информационном обществе.
Ожидаемые результаты:
участники мастер-класса будут погружены в процесс знакомства и применения технологии поймут её важность и необходимость для современной школы.
 Тип занятия: комбинированный
Вид: занятие мастер-класс
Методы обучения: методы организации учебной деятельности (словесные, наглядные, практическая и самостоятельная работа); методы стимулирования и мотивации обучения (метод формирования интереса – познавательное занятие с элементами деловой игры, создание ситуации успеха); методы контроля и самоконтроля (практическая работа, групповые задания, самооценка по итогам работы ); метод проблемно-развивающего обучения (монологический, эвристический, исследовательский), образовательные технологии (групповая работа, сотрудничество); информационные технологии.
Оборудование занятия: интерактивная приставка Мимио, мультимедийный проектор, ноутбуки ,групповые задания в виде различных карточек, художественная литература, учебники и учебные пособия по предмету.
Литература.
1. А. В. Леонтович. Рекомендации по написанию исследовательских работ. – Журнал “Завуч”, №1, 2001г.
2. Багдасарова С. К., Самыгин С. И., Столяренко Л. Д. Психология и педагогика. - М.; Ростов н / Д, 2006.
3. Педагогика и психология:курс лекций: учебное пособие /Под ред. Проф. Л.И. Гриценко . – Волгоград: Изд-во ВГАПК РО, 2009.-288с.
4. Психолого-педагогический словарь для учителей и руководителей общеобразовательных учреждений / Под ред. П.И. Пидкасистого. – Ростов н/Д, 1998.
5.Савенков А.И. Путь в неизведанное: Развитие исследовательских способностей школьников, М.: Генезис, 2005. - 203 с.
6. Семчук Н.М., Мухамбетова А.Б. Развитие исследовательских умений школьников при решении экологических проблем// Современные проблемы науки и образования. – 2006. – № 2 – С. 100-101.
7. http://cito-web.yspu.org/cito/ Ярославский государственный педагогический университет им. К.Д. Ушинского . Отдел образовательных информационных ресурсов. Лекция 15. Учет психологических особенностей учащихся младшего, среднего и старшего школьного возраста в работе учителя.
Приложение
Приложение 1.
2012-2013г.г. (из отчёта о методической работе педагога Полетаевой И.А. )-Провела Районные мастер-классы-
Мастер-класс по биологии
« Формирование исследовательской компетенции на уроках биологии»
Семинар для РМО географии «Система работы с одарёнными детьми»
Выступления и публикации : Актуальные вопросы теории и практики биологического образования: материалы VI-й Всероссийской научно-практической конференции( Волгоград 15-16 ноября 2012 года )/сост.И.П.Чередниченко .-М.:Планета,2012-2-3с.: «Организация учебно-исследовательской и проектной деятельности школьников на уроках биологии и экологии в МОУ лицее №1»
Региональная научно-практическая конференция «Школа-ВУЗ»:материалы конференции. Тема:«Решение проблемы формирования исследовательской компетенции у обучающихся на уроках биологии»
Результативность работы с обучающимися
Количество призовых мест в НОУ в 2012-2013 учебном году.
№ Название конкурса,уровеньФ.И.обучающегося, класс место
1
2
«Я и Земля»им.Вернадского ,районный
«Я и Земля»им.Вернадского ,городской Кудина Виктория,7в.,
Яковлева Нина 11Б
Кушнарёв А.9Б
2,1
1
3
4 «Молодёжь в защиту природы»,районныйКудина Виктория,7в.,Яковлева Нина 11Б
Кушнарёв А.9Б
1
1
5 «Молодёжь в защиту природы», городской Кудина Виктория,7в.,Яковлева Нина 11Б
Кушнарёв А.9Б
2
2
6 4Всероссийский конкурс фотографий с международным участием «Ботаническое лето» им.В.И.МатвееваПолетаев Валерий,7а 2
2011-2012 г.г. (из отчёта о методической работе педагога )Конференции
Уровень
(районный, городской, региональный и т.д.) Тема, наименование Сроки проведения База проведения Форма участия
(выступление, выставка, участие в качестве слушателей)
Всероссийская «Актуальные вопросы теории и практики биологического образования» Октябрь (19-20.10.11г) ВГСПУ Выступление и публикация доклада
Региональная ««Взаимодействие школы и ВУЗа»» март ВГТУ Выступление и публикация докладов
Участие в конкурсах
Уровень
(районный, городской, региональный и т.д.) Тема, наименование Сроки проведения Количество участников Результат участия
1 Региональный конкурс профессионального мастерства педагогов « Мой лучший урок»» Февраль 1 (Полетаева И.А.) лауреат
Областной Конкурс « Лучший педагог-эколог– 2011» Сентябрь 1(Полетаева И.А.) Благодарственное письмо за участие
Мероприятия эколого-биологического направления (секция прикладной и социальной экологии или медицинской биологии), в которых приняли участие дети ,под руководством Полетаевой И.А.
в конкурсах
Уровень
(районный, городской, региональный и т.д.) Тема, наименование Сроки проведения Количество участников Результат участия
Районный Молодежь в защиту природы Февраль 2 I место
I место
Районный Я и Земля им.ВернадскогоФевраль 2 I место
I место
Районный Что? Где? Когда? октябрь 3 2 место-1 этап,участие-2 этап
Городской Я и Земля им.ВернадскогоАпрель 1 I I I место
Городской Молодежь в защиту природы Апрель 2 I место
участие
Городской 17 городские краеведческие чтения старшеклассников Апрель 1 I I место
Региональный Российский национальный конкурс водных проектов старшеклассников-2012г Январь 1 участие
Всероссийский Всероссийская дистанционная игра Bio-com декабрь 10 участие
Всероссийский Всероссийский открытый конкурс исследований им.Вернадскогофевраль 1 участие
в конференциях
Уровень
Тема, наименование Сроки проведения База проведения Форма участия
(выступление, выставка, участие в качестве слушателей)
Региональный 17 региональная научно-практическая конференция старшеклассников и студентов Апрель Волгоградский социально-педагогический колледж 1 обучающийся выступал с докладом
2010-2011 г.г (из отчёта о методической работе педагога )
Участие в конференциях
Уровень
(районный, городской, региональный и т.д.) Тема, наименование Сроки проведения База проведения Форма участия
(организация, выступление, выставка, участие в качестве слушателей)
Региональный Межрегиональная конференция партии «Единая Россия» на тему «Стратегия социально–экономического развития Юга России до 2020 года. Программа на 2011 – 2012 годы»,встреча с Председателем Правительства РФ В.В. Путиным 5-6 мая 2011г ВАГС, Дворец Спорта Участник голосования в секции Образование и здравоохранение, слушатель.
Международный Научно-практическая конференция, посвящённая 60-летию Волгоградского отделения Русского географического общества(ВО РГО). ноябрь ВГПУ Выступление, публикация тезисов( Полетаева И.А.)
Всероссийский Всероссийская конференция « Современные проблемы биологического образования» октябрь ВГПУ Слушатель( Полетаева И.А.)
Всероссийский Всероссийская видеоконференция по теме
«НОВЫЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ СТАНДАРТЫ: ПРОБЛЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ».
11 апреля Интернет-телеканал портала Завуч.инфо <info@zavuch.info> Выступление(Полетаева И.А.)
Участие в акциях
Уровень
(районный, городской, региональный и т.д.) Тема, наименование Сроки проведения Форма участия
районный Сделаем мир чище и добрее в рамках Эко-био-марафона -2011 Октябрь 2011 Акция, презентация
районный Чистый берег Волги Апрель 2011 Акция практическая, агитационная работа
Районный Зелёный наряд Отчизны Апрель-май Практическая помощь дендросаду
Участие педагогов в конкурсах
Уровень
(районный, городской, региональный и т.д.) Тема, наименование Сроки проведения Количество участников Результат участия
всероссийский Первый открытый профессиональный конкурс педагогов
«Активные методы обучения в образовательном процессе»!
01.02.2011  - 15.05.2011.  1 (Полетаева И.А.) Диплом участника
районный Конкурс методических разработок Апрель-май 1 (Полетаева И.А.) 1 место
районный Эко-био-марафон Октябрь-ноябрь 3( Полетаева И.А., Ракова Е.В., Сухорукова О.М.) Грамота за подготовку призёра в экологическом пректе, 3 место.
«Благодарность» за подготовку материала для выпуска электронной газеты
«Благодарность» за участие в этапе «Интернет выставка» «Моя малая Родина»
Всероссийский Всероссийская дистанционная викторина» Зарядка для ума-2»(Мир конкурсов) декабрь 1 ( Полетаева И.А.) Грамота за подготовку участников
Участие воспитанников (обучающихся) в конкурсах
Уровень
(районный, городской, региональный и т.д.) Тема, наименование Сроки проведения Количество участников Результат участия
Областной Конференция «Вестники весны -2011»(Природный парк Усть-Медведицкий) 13 апрель 4 Благодарность
районный Эко-био-марафон Октябрь-ноябрь 12 3 место, призёры.
региональный 16 региональная научно-практическая конференция старшеклассников и студентов( Социально-педагогический колледж) 12 мая 1 областной Областной детский экологический праздник «Сохраним родную Землю»( Природный парк Донской октябрь 3 3 место, призёры
всероссийский Всероссийская дистанционная викторина» Зарядка для ума-2»(Мир конкурсов) Октябрь-ноябрь 2 Сертификаты участников
районный Конкурс исследовательских работ старшеклассников им. Вернадского «Я и Земля» февраль 4 Гран-при, 3 место, 3 место
городской Конкурс исследовательских работ старшеклассников им. Вернадского «Я и Земля» март 1 1 место
районный Конкурс исследовательских работ старшеклассников « Молодёжь в защиту природы» март 3 3 место, 3 место
региональный Региональный этап Международного конкурса на лучшую школьную учебно-исследовательскую работу «Природа.Человек.Страна-2011» по Волгоградской области. 31 марта 1 1 место
областной Конференция молодых исследователей.ВГПУ. ноябрь 1 лауреат
Из выступления на педагогическом совете МОУ лицея №1, 2013г.

Приложение 2.
Из исследования лекарственных свойств растений.
Целью данной работы являлось всестороннее изучение и характеристика лекарственных растений Волгоградской области, содержащих сердечные гликозиды и являющихся адаптогенами.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
1) составление справочника лекарственных растений области, содержащих сердечные гликозиды, включающего таксономическую, биоморфологическую , экологическую характеристику видов;
2) анализ лекарственных свойств растений, содержащих сердечные гликозиды(на примере боярышника, ландыша майского и адониса волжского) и являющихся адаптогенами (тот же боярышник, шиповник, мята, рябина) ;
3) составление перечня лекарственных препаратов ,содержащих экстракты изучаемых растений сердечно-сосудистого и адаптогенного воздействия ;
4) выявление в составе лекарственных растений региона исследования ,содержащих сердечные гликозиды редких видов, нуждающихся в охране и ядовитых растений и внесение для данных групп особых обозначений в справочник;
5)изучение свойств адаптогенов .
Объектом исследования явились лекарственные травы и кустарники окрестностей г.Волгограда, характеризующиеся лечебным воздействием на сердечно-сосудистую систему и обладающие адаптивными свойствами. Предмет исследования: свойства трав и кустарников, выявление видов, содержащих сердечные гликозиды и адаптогены. Научная новизна в том, что впервые для территории Волгоградской области составлен справочник лекарственных растений, содержащих сердечные гликозиды, а также перечень лекарственных препаратов ,содержащих экстракты изучаемых растений сердечно-сосудистого воздействия и адаптогенного направления; Практическая значимость заключается в доступности и наглядности справочника, что облегчает его использование на уроках ботаники, а так же при изучении сердечно-сосудистой системы на уроках анатомии и физиологии человека в учебных заведениях Волгоградской области; Составленный список растений отдельно показывает ядовитые и редкие виды растений, что также расширяет возможности использования справочника.Критическое изучение гербарного материала и литературных источников позволили глубоко изучить сведения как о составе флоры Волгоградской области , так и о биологических особенностях лекарственных растений. Обнаружено 6 видов ,обладающих воздействием на сердечно-сосудистую систему, содержащих сердечные гликозиды. Из них 2 вида являются ядовитыми, а 4 вида – редкими и охраняемыми. Выполнены оригинальные буклеты, таблицы, создана мультимедийная энциклопедия ,где систематизирована полученная в ходе исследования информация.
Фрагменты мультимедийного справочника:


Приложение 3.
Интегрированный урок (занятие) с элементами исследовательской деятельности
Урок биологии и математики для 8 класса по теме «Золотое сечение в работе сердца»
Авторы: -Полетаева Ирина Анатольевна, учитель биологии и Яковлева Анна Викторовна, учитель математики МОУ лицей №1 Красноармейского района города Волгограда
Пояснительная записка
Урок биологии и математики по теме «Золотое сечение в работе сердца»
8 класс
Цель: -развитие творческого потенциала обучающихся через проведение практической работы по физиологии человека с использованием математических навыков. Стимулирование интереса к предметам алгебра и биология .Практическое значение наук.
Задачи:
Научить физиологическим законам работы сердца, дать понятие об ЭКГ, ритме сердечной деятельности, заболеваниях сердца, математическому закону Золотого сечения.
Заложить основы исследовательской работы и самостоятельного поиска решения задачи через интеграцию биологических и математических методов.
Мотивировать обучающихся к познанию тела человека и законов математики.
Развить коммуникативные навыки обучающихся через работу в группах.Форма работы: групповая.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: проектор для мультимедийной презентации, компьютер, ноутбуки для работы в группах, ЭКГ здоровых и больных людей, таблицы «Строение сердца», «Фазы сердечной деятельности».
Работа в группах позволяет развить у обучающихся компетенции самостоятельного поиска и анализа информации, практического применения знаний, а не простой передачи информации от учителя к ученику. Способный к постановке целей и задач, умеющий выстроить и реализовать цепочку взаимосвязанных этапов исследования, добиться собственного результата ученик среднего звена(5-8 классы) в дальнейшем более успешен и при достижении аттестационных классов (9 и 11) набирает больше практических навыков в преодолении экзаменационного барьера. Благодатной почвой для закладки навыков учебно-исследовательской деятельности является курс « Человек» в 8 классе, где возможности изучения биологии на примере нашего организма раскрывают творческий потенциал детей и развивают интерес к медицине, объединению законов биологии и математики, так как физиологические процессы чётко структурированы , поиску и анализу информации. Возможна постановка целей, стимулирующих исследование на уроках и их достижение через конкретное изучение объекта исследования в форме индивидуальной или групповой работы через выполнение этапов исследовательской деятельности и оформление выводов и результатов исследования. Защита работы также необходима уже на данном этапе, так как ребёнок сразу выстраивает цепь действий (от постановки цели, изучения вопроса в других исследованиях, до самостоятельных шагов в описании явлений или объектов и формулирования вывода) необходимых и при переходе к научным поискам. Мы завершаем данный этап участием детей в конкурсах учебно-исследовательских работ « Молодёжь в защиту природы» ,где есть категория участников 6-8 классов, «Я и Земля» им.Вернадского ,где в категории «9-е классы» допускаются и учащиеся 8 классов. Так как разработка темы исследования и результаты могут носить долговременный характер, то целесообразно взять тему в 8 классе и продолжать исследование в старших классах, обязательно участвуя в конкурсах учебно-исследовательских работ различного уровня. Глубина исследования и умение раскрыть тему формируется на уроках. В формировании исследовательских компетенций обучающихся курс физиологии и анатомии человека занимает особое положение . Последнее объясняется тем , что вопросы взаимодействия наук физика, биология, математика, химия , рассмотренные ранее главным образом на частном уровне , приобретают новый аспект : изучается взаимодействие не вообще физических законов, химических составов, математических периодов , а составляющего наш организм единства наук .Особое значение имеет формирование у подростков желания внести свой вклад в профилактику заболеваний человека, сохранению здоровья , преодоление у них пассивности , безинициативности в этом важном деле . Развитие исследований школьниками состояния здоровья человека поможет решению данных проблем. Место уроков исследовательской тематики с возможностями использования элементов интеграции с математикой при работе в направлении здоровьесберегающего аспекта рассмотрим на примере собственной методической разработки интегрированного урока в 8 классе.
Тема урока « Золотое сечение в работе сердца»
Организационный этап(2-3 мин.)
-приветствие учителей (математик и биолог) и учеников.
Оглашение цели урока.
Цель: -развитие творческого потенциала обучающихся через проведение практической работы по физиологии человека с использованием математических навыков. Стимулирование интереса к предметам алгебра и биология .Практическое значение наук.
Задачи:
Научить физиологическим законам работы сердца, дать понятие об ЭКГ, ритме сердечной деятельности, заболеваниях сердца, математическому закону Золотого сечения.
Заложить основы исследовательской работы и самостоятельного поиска решения задачи через интеграцию биологических и математических методов.
Мотивировать обучающихся к познанию тела человека и законов математики.
Развить коммуникативные навыки обучающихся через работу в группах.1 этап.(7-10 мнут)
Актуализация знаний.
Работа сердца. Продолжительность периодов (систолического и диастолического). Интегралы. Вычисления квадратного корня в уравнении.(Фронтальная работа с классом ,заполнение интерактивной таблицы)
Проблемы нарушений ритма сердечной деятельности (Презентация с иллюстрациями различного рода аритмий- подготовлена учеником «Доктор медицинских наук»)).
Проблема поиска «Золотого сечения» в прошлом и настоящем( Презентация ,подготовленная учеником «Доктор математических наук»)
2 этап.
Работа в группах.(13-15 мин.)
3 группы «экспертов математики и биологии» имеют оборудование на столах : ноутбук, записи ЭКГ не менее 5 шт., таблицы для внесения проведённых расчётов .Группа А:-работает с ЭКГ людей от 50 до 75 лет.
Группа Б:- работает с ЭКГ детей от 7 до 12 лет.
Группа В :-работает с ЭКГ людей от 15 до 18 лет.
Группа Г:-работает с ЭКГ людей от 20 до 45 лет.
Гипотеза : «Золотое сечение» в работе сердце идеально при здоровом ритме, а отклонения от закона нарушают гармонию и создают проблемы со здоровьем ( нарушения ритма - аритмии) у людей.
Цель: выявить «золотое сечение» в работе сердца человека по данным ЭКГ и соотнести отклонения от математической формулы с нарушениями ритма.
Задачи:
1. Изучить теоретический материал по объекту исследования с учётом отклонений в работе сердца(папка на рабочем столе ноутбука).
2. Рассчитать «Золотое сечение» по ЭКГ человека, имеющего нарушения ритма сердечной деятельности.
3.Рассчитать «Золотое сечение» по ЭКГ здорового человека.
4.Сравнить полученный результат с научными данными и сделать выводы относительно закона «золотого сечения» и отклонений в здоровье у людей, если закон нарушается.(таблица №1 в папке на рабочем столе).
Задание:
А -найти «Золотое сечение»в работе сердца и сделать выводы о состоянии ритма сердечной деятельности «пациентов».
Б-Найти соответствия, отклонения.
В-Разработать рекомендации.
3 этап
-итоговый( 12-15 мин)
-Представление результатов в виде переданной заполненной единой таблицы на компьютер учителя( проецируется на доску).
-Выводы: выступления экспертов от каждой группы.
-Рекомендации в творческой форме.
Заключение,рефлексия-2-3 мин.
Домашнее задание:
Оформление рекомендаций по питанию и режиму дня для людей с отклонениями в ритме сердечной деятельности;
К Актуализации знаний:
Не только математикам известно: «золотое сечение» – верх совершенства и гармонии в природе. Форма, в основе построения которой лежит сочетание симметрии и золотого сечения, способствует наилучшему зрительному восприятию ощущения красоты и гармонии. Целое всегда состоит из частей, части разной величины находятся в определенном отношении друг к другу и к целому. Принцип золотого сечения – высшее проявление структурного и функционального совершенства целого и его частей в искусстве, науке, технике, музыке и природе. Но человек гармоничен не только формой («золотая пропорция» в строении тела),но и вся работа организма как единого целого состоит из отрезков ,делимых на части… Есть ли гармония в функциях? Что происходит при нарушении гармонии – ведёт ли это за собой нарушение здоровья человека? Основа жизни - сердечная деятельность. Состоит она однозначно из отрезков (систолы и диастолы), а значит, возможно применить формулу «золотого сечения» в исследовании ритма сердечной деятельности. Новизна :- формулу «золотого сечения» не рассматривали для установления гармоничного соответствия математического закона и физиологической характеристики сердечной деятельности человека 21 века ; предположительно - отклонения от «золотого сечения» могут иметь опасные проявления в форме аритмий.
Нарушение сердечного ритма.
Нарушение сердечного ритма проходит в виде:
- ускорения (тахикардия);
- замедления (брадикардия);
- появление лишних ударов (экстрасистолия);
- полное нарушение ритма (мерцательная аритмия).
Почему нарушается ритм сердца?
Причинами нарушения ритма могут быть любые болезни сердца, которые со временем приводят к синдрому слабости синусового узла – комплексу симптомов, которые могут исчезать, появляться, и вовсе относиться к иному заболеванию. К ним относят: головокружение, усталость, обмороки, нарушения сознания, сердечная недостаточность.
Электрокардиограмма (ЭКГ) – суммарное отражение электрических явлений в сердце в течение сердечного цикла. Их возникновение обусловлено изменениями электрического заряда на внешней и внутренней сторонах мембраны миокардиоцитов и в проводящих структурах сердца. [1]
Чтобы рассчитать длительность систолы и диастолы и сердечного цикла необходимо отметить на графике ЭКГ все зубцы P, Q, R, S, T:
Р – систола предсердий, Q – деполяризация межжелудочковой перегородки, R – деполяризация верхушки сердца, S – возбуждение основания желудочков, сегмент ST – период угасания возбуждения желудочков, Т – реполяризация желудочков, интервал QТ – систола желудочков, интервал ТР – диастола, полный покой миокарда.
По специальному учебному пособию для студентов мы рассчитали каждый отрезок времени. [Мурашко В.В, Струтынский А.В. Электрокардиография: учеб. пособие/ В.В Мурашко, А.В Струтынский; 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ООО «МЕДпресс»; – Элиста.: АПП «Джангар», 1998, - 313 с.]
Расчёт отношений длительности систолы к длительности диастолы, и отношение длительности диастолы к длительности всего сердечного цикла производился по формуле:
AC : CB=CB : AB

Таблица №1
(итоговая, с результатом исследования)
ЭКГ Возраст испытуемого, лет Скорость записи ЭКГ (мм/с) Систола желудочков на отведении I (AC, с) Диастола желудочков на отведении I (CB, с) Полный сердечный цикл на отведении I (AB, с) AC:CB CB:AB
ЭКГ№1 17 лет 50 мм/с0,3 0,54 0,84 0,556 0,643
ЭКГ№2 16 лет 25 мм/с0,31 0,51 0,82 0,608 0,622
ЭКГ№3 17 лет 50 мм/с0,31 0,5 0,81 0,620 0,617
ЭКГ№4 17 лет 50 мм/с0,26 0,5 0,76 0,520 0,658
ЭКГ№5 38 лет 25 мм/с0,3 0,49 0,79 0,612 0,620
ЭКГ№6 35 лет 50 мм/с0,22 0,44 0,66 0,500 0,667
ЭКГ№7 40 лет 50 мм/с0,26 0,68 0,94 0,382 0,723
ЭКГ№8 72 года 25 мм/с0,28 0,72 1,0 0,389 0,720
ЭКГ№9 74 года 25 мм/с0,32 0,52 0,84 0,615 0,619
ЭКГ№10 73 года 25 мм/с0,28 0,44 0,72 0,636 0,611
Ритму сердца здорового человека соответствуют следующие временные параметры: систола желудочков 0,3 с, диастола желудочков 0,5 с, а весь сердечный цикл 0,8 с.
Сравнивая исследуемые образцы, с этими данными можно сделать следующие выводы: ЭКГ№ 2, 3, 5 и 9 соответствуют временным параметрам здорового человека.
В двух последних столбцах таблицы приведены отношения временных отрезков систолы желудочков к диастоле желудочков, и диастолы желудочков ко всему сердечному циклу. Можно заметить, что у людей без отклонения от нормы, наблюдаются пропорции «золотого сечения» - это ЭКГ № 2, 3, 5 и 9.
_____________________________________________________________
Впервые урок апробировался для обучающихся 8 классов в 2010-2011 уч.году, результаты легли в основу исследования Золотого сечения в ритме сердца Яковлевой Ниной. В последствии урок проводился в День самоуправления МОУ лицея №1 обучающейся 11Б класса Яковлевой Ниной, которая явилась победителем районного этапа конкурса учебно-исследовательских работ им. Вернадского «Я и Земля» 2012г., районного и городского этапов конкурса «Молодёжь в защиту природы»-секция «Человек и его здоровье» .
Приложение 4
Домашние задания,стимулирующие исследовательские компетенции
и их представление на уроке-исследовании по форме
Таблица 1.
Оценочный бланк работы группы молодых исследователей в секции: -название секции.
№п/п Фамилия,Имя учащегося Роль в группе Качество работы- в 10-бальной системе Оценка в 5-бальной системе
Эколог Публицист Революционер креативность активность актуальность Приложение 5.
Тема мастер-класса: « Формирование исследовательской компетенции у обучающихся на уроках биологии» Этапы работы Содержание этапа
(заполняется педагогом)
1. Организационный момент
Цель для обучающихся (учителей - предметников, играющих роль обучающихся) на данном этапе. Подготовиться к продуктивной работе на занятии – мастер-класс: приготовить письменные принадлежности, психологически позитивно настроиться на принятие предлагаемого опыта.
Цель для педагога на данном этапе: способствовать подготовке обучающихся к продуктивной работе.
Задачи: организовать рабочее пространство, создать положительный эмоциональный настрой.
Методы: словесные, использование электронной презентации.
Обучающиеся (учителя – предметники) занимают свои места, усаживаются за столы по группам, группы формируются произвольно на столах стоят таблички с № групп. Проверяется работа проектора и запускается презентация.
Приветствие учителей предметников. Объяснение ситуации: Хотелось бы начать нашу встречу притчей о мудрецах: Жили два мудреца. Один утверждал, что может ответить на любой вопрос, а другой хотел убедить его в том, что нет. И отправился второй мудрец к первому с проблемным вопросом: «Какая бабочка у него в руке: живая или мертвая?» . Он составил для себя в голове предполагаемые ответы:
- если мудрец скажет, что мертвая, то он откроет руку и бабочка улетит.
- если мудрец скажет, что живая, то он придавит ее и откроет руку. Так и сделал.
А мудрец сказал: «ВСЕ В ТВОИХ РУКАХ!!!»
И мне бы хотелось вам, уважаемые коллеги, подарить именно такую бабочку, которая будет символизировать наши безграничные педагогические возможности .(слайд с музыкой и бабочкой на ладони) Тема мастер-класса : : « Формирование исследовательской компетенции у обучающихся на уроках биологии».
Вступительное слово: презентация педагогического опыта, его новизна и актуальность, задачи, решаемые в опыте, деятельность педагога в рамках представленного опыта. Участникам мастер – класса предлагается краткая пошаговая технология опыта.
Система представляемой работы складывается из направлений ,расширяющих и углубляющих биологические знания . Происходит описание формирования исследовательских компетенций у обучающихся на различных этапах урока .
 
 Для поискового и исследовательского обучения характерна последовательность обобщенных этапов учебного процесса:
постановка проблемы, поиск ее формулировки с различных точек зрения;
поиск фактов для лучшего понимания проблемы, ее уточнения, поиска путей и возможностей ее решения;
максимально широкий поиск нового знания, информации, практических примеров, выдвижение идей, которые помогут решить поставленную проблему; оценка информации, знания, примеров и идей откладывается до того времени, пока учащиеся не сформулируют их наиболее полно;
поиск решения, при котором отбирается найденная информация, анализируются приобретенные знания, высказанные идеи подвергаются анализу и оценке; для воплощения выбираются лучшие из них;
обобщение отобранной информации, формулировка способа решения проблемы, поиск признания найденного решения окружающими.
Приведенные этапы учебной деятельности ясно показывает основные отличия поискового обучения от традиционного. Во-первых, знание не дается детям в готовом виде, оно предоставляется им в виде проблемы, которую они должны решить самостоятельно. Знание становится не целью обучения, а средством решения проблемы. Дети понимают необходимость для себя в новом знании (без него не решить поставленную проблем), что значительно повышает их мотивацию и активность. Во-вторых, активность и самостоятельность детей на уроке гораздо выше. Учащиеся разбиваются на группы, в которых сами уточняют проблему, определяют, какие знания и источники информации им необходимы, работают с этими источниками, обобщают полученный вариант решения проблемы. Разумеется, учитель не остается молчаливым наблюдателем, но он оказывает помощь группам только тогда, когда она нужна.
Активность учителя на уроке зависит от сложности изучаемой темы и от уровня развития класса.
Цель для педагога: способствовать повышению мотивации участников мастер-класса в использовании в образовательном процессе исследовательских технологий. Познакомить с моделью формирования исследовательских компетенций у обучающихся на уроке биологии.Цель для участников мастер-класса:-проанализировать предложенный опыт, рассмотреть вероятность применения модели в своей работе.
Задачи:Образовательная: расширить и углубить знания учителей по практическому внедрению исследовательских технологий на разных этапах уроков биологии различных типов; показать деятельностный подход в изучении предмета, результативность практических занятий с исследовательской составляющей.
Воспитательная: способствовать внедрению данной технологии на уроках коллег, т.к.: данная технология создает условия для воспитания уважительного отношения обучающихся друг к другу, умение работать сообща, умения ставить цели и достигать их.
Развивающая: данная технология содействует развитию памяти и внимания, творческих способностей обучающихся, формирует навыки исследовательских умений, наблюдательности, применение биологических знаний в практических ситуациях.
Планируемые этапы реализации технологии:1-Подготовительный ( целеполагание , выдвижение гипотез, сбор информации, анализ литературных данных по проблемам исследования, подбор методов исследования).  
2-Основной( изучение проблемы, применение методов исследования)
3-Итоговый(Описание результатов исследования, оформление выводов через презентацию, учебно-исследовательскую работу, составление справочников ,таблиц, рекомендаций.Поисково-исследовательские технологии раскрываются теоретически. Описываются. Анализируется эффективность их применения на уроках биологии. (слайды мультимедийной презентации).В результате анализа предлагается самостоятельно выработанная и составленная модель.
Модель формирования исследовательской компетенции на различных этапах урока .
Этапы урока
Хар-ка Объяснение нового
материала Задание на дом по пройденному материалу Опережающее задание Обобщение пройденного материала
тип Основной этап Заключительный этап Основной этап Итоговый этап
Характер результата Продуктивный
этап Частично продуктивный(задание по выбору, сдаются учителю результаты исследования) Продуктивный (так как тема исследования доносится до всех обучающихся) Продуктивный этап
Форма работы учеников
Групповая работа на
урокеРабота в парах или индивидуальная Индивидуальная работа Групповая или индивидуальная на уроке.
Форма отчёта Творческий отчёт Реферат ,презентация, фотоотчёт Презентация, сообщение. Таблица, схема, письменная форма отчёта.
Этапы работы:
 
 Выбор темы исследования, выдвижение гипотезы
 Постановка целей и задач
 Работа с информацией: нахождение и отбор информации по предложенной теме.
 Работа с текстом информации. Выделение главного, критическое осмысление материала, анализ и сопоставление с имеющимися знаниями.
 Применение эмпирических методов исследования
  Построение линии аргументации, доказательной базы
 Представление результатов работы
Рассматриваются особенности технологии на трёх этапах:Первый этап-объяснение нового материала и формирование исследовательской компетенции:
1 шаг.
Перед обучающимися ставится проблема-противоречие..2 шаг самостоятельно пытаются объяснить причины и строят гипотезы…
3шаг действуют по АЛГОРИТМУ
-предлагаю задания этого этапа.***
Гипотеза – это основание, предположение, суждение о закономерной связи явлений. Дети часто высказывают самые разные гипотезы по поводу того, что видят, слышат, чувствуют. Множество интересных гипотез рождается в результате попыток поиска ответов на собственные вопросы. Гипотеза – это предвидение событий. Изначально гипотеза не истинна и не ложна – она просто не определена. Стоит ее подтвердить, как она становится теорией, если ее опровергнуть, она также прекращает свое существование, превращаясь из гипотезы в ложное предположение. Первое, что составляет гипотезу, это – проблема. Способы проверки гипотез обычно делятся на две большие группы: теоретические и эмпирические. Даётся характеристика методов. Построение гипотез – основа исследовательского, творческого мышления. Гипотезы позволяют открывать и затем в ходе теоретического анализа, мысленных или реальных экспериментов оценивать их вероятность. Таким образом, гипотезы дают возможность увидеть проблему в другом свете, посмотреть на ситуацию с другой стороны.
Делая предположения, обычно используются слова: может быть, предположим, допустим, возможно, что если, наверное. Важно уметь видеть проблему и строить гипотезу. Тогда легко идёт построение алгоритма действий для решения проблемы. Поэтому вне зависимости от возраста участников проекта, исследования, будут едиными основные этапы исследовательской работы:
1. Актуализация проблемы (выявить проблему и определить направление будущего исследования).
2. Определить сферы исследования (сформулировать основные вопросы, ответы на которые мы хотели бы найти).
3. Выбор темы исследования (попытаться как можно строже обозначить границы исследования)
4. Выработка гипотезы (разработать гипотезу или гипотезы, в том числе должны быть высказаны и нереальные – провокационные идеи).
5. Выявление и систематизация подходов к решению (выбрать методы исследования).
6. Определить последовательность проведения исследования, обозначить этапы в плане.
7. Сбор и обработка информации (зафиксировать полученные знания).
8. Анализ и обобщение полученных материалов (структурировать полученный материал, используя известные логические правила и приемы).
9. Подготовка отчета (дать определения основным понятиям, подготовить сообщение, модель , схему или презентацию по результатам исследования).
10. Доклад (защитить результаты публично перед сверстниками и взрослыми, ответить на вопросы).
На этапе выполнения домашних заданий в рамках описываемого опыта Полетаева И.А. предлагает ветви практических проектов и акций и теоретических учебно-исследовательских работ с защитой на конкурсах. Даёт примеры собственных исследований.
Третий тип работ -опережающие домашние задания. Самостоятельные и индивидуальные работы исследовательского характера позволили сделать вывод из опыта работы о овышении количества и качества выполнения данных работ, повышение уровня подготовки заданий, активная позиция учеников.
Задача образования - помочь ученикам освоить такие способы действия, которые окажутся необходимыми в их будущей жизни, помочь учащимся этот выбор сделать осознанно, то есть объективно оценить свои силы и возможности, способности, интересы и склонности. Все это легло в основу моей методической системы ,с которой в рамках имитационной игры по формированию исследовательских компетенций у обучающихся предлагаю познакомиться поближе, непосредственно через деятельность.
2. Проверочный этап Цель для обучающихся (учителей предметников) на данном этапе. Получить возможность применить продемонстрированный опыт на практике.
Цель для педагога на данном этапе. Определить уровень психологической готовности участников мастер – класса применить предложенный опыт в собственной педагогической практике или же отвергнуть его, или применить элементы предлагаемого опыта в собственной педагогической практике (определение принятия – непринятия)
Задачи: вызвать положительное эмоциональное отношение к предлагаемому опыту обучения; способствовать желанию делиться собственными педагогическими «находками» с коллегами; побуждать к преодолению педагогической неуверенности и представлять личный педагогический опыт для демонстрации.
Методы: индивидуальные беседы, социальная мотивация: похвала за усердие, прилагаемое в работе мастер - класса, работа в группах.
3. Имитационная игра по теме: ««Применение исследовательских технологий на разных этапах уроков различных типов»
» Цель для обучающихся (учителей – предметников) на данном этапе. Апробировать роль обучающихся, занимающихся по системе поисково-исследовательских технологий. Сравнить групповую форму работы с индивидуальной. Обратить внимание на развитие исследовательских навыков при поисковой ,деятельностной форме работы.
Задачи: выполнить задания имитационной игры по предлагаемой поисково-исследовательской технологии.
Цель для педагога на данном этапе.
А) образовательная – сформировать у участников навыки и умения по определению гипотезы и планированию работы; приводить примеры подходящих методов исследования, прогнозировать результат;
Б) развивающая – активизация процессов познания; мышления – умение анализировать, сравнивать, обобщать – на основе заданий практической работы;
В) воспитывающая – воспитывать культуру речи, умение работать в малых группах, умение отстаивать свою точку зрения при помощи логически выстроенных доводов. Создать условия для осмысления новой информации; способствовать осознанию пользы новых педагогических знаний с целью применения их на практике.
Задачи: познакомить с алгоритмом деятельности; сформировать навыки и умения планировать исследование; развивать интерес к биологической науке.
Методы: словесные, информационные, проблемный рассказ, наблюдение признаков стресса (участники в группе или Интернет).
Участники мастер – класса разделены на группы по 5-6 человек. Во главе каждой группы консультант, имеющий право на консультацию учителя. В ноутбуках презентация с алгоритмом действий и проблемой.
Обучающиеся выполняют задание в соответствии с обозначенной задачей. Рассматривают схемы построения исследования. Выдвигают гипотезу. Заполняют таблицу ,следуя алгоритму:
Я знаю,что… Я не знаю,но хотелось бы узнать..
Каждая группа завершает работу по заполнению таблицы выводом. Анализируются возможные гипотезы и подбираются методы: теоретические или эмпирические(причём тема общая для всех групп, а методы могут быть подобраны разнообразные.)
Консультанты разбивают группу на поисковую часть и аналитическую. Просматривают теоретический материал(презентация по стрессоустойчивости) и делают выводы по своим темам «Возможно ли избежать стресса?» или «Как избежать стресса?» или «Стресс-это… и его избежать..» По окончании работы выполненные задания сдаются на проверку. Проверка производится консультантами в присутствии учителя. Оценки выставляются в журнал. Можно предложить для проверки консультантам работы не своей группы. При этом сразу выявляется уровень эрудиции консультантов. Участники мастер – класса выполняют задания в соответствии с обозначенной задачей; создают задуманное мастером. Учитель дает оценку работы каждой группы, каждого консультанта.
4. Закрепление учебного материала Цель для обучающихся(учителей предметников) на данном этапе: закрепить полученные знания путем просмотра презентаций реальных детских проектов, видеороликов;, получить психоэмоциональную разгрузку, рассмотреть возможные темы уроков биологии как потенциал для проведения исследований на собственных уроках;
Цель для педагога на данном этапе: предоставить практические подтверждения теоретическим аспектам;
Задачи: способствовать развитию логического мышления, исследовательских умений; воспитывать тактичность, доброжелательность, умение слушать,
Методы: свободное передвижение по помещению, просмотр презентаций и видеороликов;
5. Контрольно - итоговый этап Цель для обучающихся(учителей предметников) на данном этапе: попробовать самостоятельно разработать любой урок школьного курса биологии по алгоритму поисково-исследовательских технологий.
Цель для педагога на данном этапе: определить степень усвоения изученного материала, создать комфортную обстановку для практической работы .Задачи: развивать умения работать в группе, со справочным материалом, слышать своих коллег, не бояться выступать перед аудиторией.
Методы: практическая работа по группам, самостоятельная работа с разбором элементов уроков по методике.
На данном этапе происходит работа в группах: каждая группа пытается разработать урок с применением поисково-исследовательских технологий по выбранным этапам уроков биологии по классам: группа №1-6 или 7 класс; группа №2-8класс; группа №3-9 класс; группа №4-10 или 11 класс. Заполняют предложенный «Отчёт о выполнении проекта»
Мастер проводит анализ выполненных работ.
6. Рефлексия Цель для обучающихся (учителей – предметников) на данном этапе. Воспитание волевых качеств при преодолении встречающихся затруднений в процессе самостоятельной творческо-поисковой деятельности.
Цель для педагога на данном этапе. Создать ситуацию, побуждающую к самостоятельному творческому поиску нужных знаний, и навыков самостоятельной работы с учебной, энциклопедической и научно-популярной литературой.
Задачи: помочь обучающимся осознать, что отрицательный результат – это тоже успех, т.к. именно путем проб и ошибок формируются качества самоопределения педагога и становление его личной системы работы. ПК и сеть Интернет можно использовать в качестве педагогической лаборатории на дому. Способствовать желанию формирования собственной системы работы, объективной самооценки своих знаний, умений, навыков, возможностей.
Методы: словесные, создание ситуации для применения полученных знаний.
В настоящее время во всех сферах общественной жизни востребованы люди адаптированные, творческие, активные, мобильные, инициативные. Современный человек должен уметь наблюдать, анализировать, вносить предложения, отвечать за принятые решения. Всегда, начиная с самых древнейших времён, школа была призвана воспитать человека так, чтобы он мог жить в обществе, стал удачливым и востребованным в нём. А сформированные исследовательские компетенции обучающихся в результате применения поисково-исслеовательских технологий на уроках биологии позволяют легче и эффективнее достичь результата!
Диалог с участниками мастер – класса.