Дипломная работа по биологии на тему Исследовательская деятельность как средство развития творческого потенциала учащихся

Министерство Просвещения ПМР
ГОУ «ПРИДНЕСТРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ»
Кафедра непрерывного образования
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема: «ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КАК СРЕДСТВО РАЗВИТИЯ ТВОРЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА УЧАЩИХСЯ»

Выполнила:
слушатель курсов
профессиональной переподготовки
по дополнительной квалификации
«Учитель биологии»
Илушка Мая Ивановна
Подпись_____________________
Научный руководитель:
старший преподаватель
кафедры непрерывного образования
ГОУ «ПГИРО»
Косячук Людмила Семеновна
Подпись_____________________
Тирасполь, 2014г
Содержание
Введение 3
Глава 1. Теоретико-методические основы формирования исследовательских умений в образовательном процессе.
1.1 Исследовательские умения и уровень их развития у учащихся.10
1.2 Психолого-педагогические аспекты формирования исследовательских умений учащихся. 19
1.3 Ведущие принципы организации учебнойдеятельности, направленной на формирование исследовательских
умений в процессе обучения биологии. 34
Глава 2. Методика учебно-исследовательской деятельности учащихся.
2.1 Организация исследовательской деятельности 39 учащихся в условиях школы
2.2 Исследовательская деятельность на урокахбиологии и во внеурочное время. 51
2.3 Результаты опыта использования учебно-
-исследовательской деятельности в обучении
биологии 65
Заключение 69
Библиографический список 73
Приложение 1 83
ВВЕДЕНИЕ
Любое обучение должно быть воспитывающим и развивающим. Эта закономерность давно установлена педагогической наукой. Однако говорить об этом уместно лишь в том случае, когда при обучении делается акцент на его развивающую функцию.
Актуальность проблемы творческого развития личности учащегося определяется современными требованиями к содержанию образования. Учащийся в процессе обучения должен не только приобрести необходимые знания и умения, но и выработать опыт эмоционально-ценностного отношения к процессу познания и опыт самостоятельной творческой деятельности.
Каждый учитель хочет, чтобы его ученики хорошо учились, с интересом и желанием занимались в школе. В этом заинтересованы и родители учащихся. Но подчас и учителям, и родителям приходится с сожалением констатировать: «не хочет учиться», «мог бы прекрасно заниматься, а желания нет». В этих случаях мы встречаемся с тем, что у ученика не сформировались потребности в знаниях, нет интереса к учению.
Современная биология - динамичная, быстро развивающаяся наука. Открытия в биологии происходят ежедневно. Знания, полученные ранее, дополняются новыми, а иногда и полностью вытесняются, заменяются. Это относится не только к частным явлениям, но и к концептуальным подходам вцелом. Быстрый рост знаний и еще не открытых явлений, быстрая смена технологий требуют ориентировать образование на еще не достигнутый сегодня уровень науки и техники.
Перед учащимися в данной ситуации стоит очень сложная задача -оказаться готовым к восприятию поступающей информации и ее осмыслению, научиться самому выделять «узкие места» и выстраивать возможную стратегию их преодоления.
Одной из форм организации деятельности учащихся, позволяющей максимально приближать обучение к жизни, является исследовательская работа, в процессе которой учащиеся встречаются со всем многообразием фактов и явлений. Учащиеся сами или с помощью учителя отбирают нужные им данные из наблюдений, литературных источников, результатов экспериментов. Так учащиеся приобщаются к пониманию некоторых биологических проблем, у них появляется ответственность за состояние окружающей среды, за здоровье людей, развивается интерес к получению теоретических знаний в области экологии, биологии и смежных с ними наук.
Исследовательская работа учащихся проводится как на уроках, так и во внеурочное время.
Цель работы: показать, как учебно-исследовательская деятельность учащихся влияет на развитие интереса к изучению предмета.
Задачи:
1. Провести теоретический анализ проблемы исследования.
2. Выявить методические условия способствующие формированию интереса на основе учебно-исследовательской деятельности.
3. Доказать эффективность методики формирования учебно-исследовательской деятельности.
Предмет исследования:
Исследовательская деятельность учащихся и повышение учебной мотивации при изучении биологии в результате занятий исследовательской деятельностью.
Объект исследования:
Исследовательская деятельность учащихся в процессе преподавания биологии и во внеурочное время.
Гипотеза исследования. Руководствуясь вышеизложенными исходными идеями и учитывая современные подходы и требования к процессу формирования исследовательских умений у учащихся в учебно-познавательной деятельности, мы сформулировали гипотезу исследования:
-если повысить интерес учащихся к предмету при помощи исследовательской деятельности, то повысится качество обучения учащихся;
Таким образом, вся деятельность лицея по организации исследовательской деятельности направлена на разработку этого блока. Эта деятельность способствует рождению и воспитанию молодого исследователя, что является главным положительным прогнозируемым результатом.
Структура и объем работы. Выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка, 2 приложений.
ГЛАВА I. Теоретико-методические основы формирования исследовательских умений в образовательном процессе.
1.1. Исследовательские умения и уровень их развития у учащихся
Развитие мышления учащихся может идти не только путем овладения специальными знаниями различных предметов, но и путем развития способностей к самостоятельной мыслительной деятельности. Успех исследовательской деятельности учащихся в основном обеспечивается правильным планированием видов и форм заданий, использованием эффективных систем заданий, а также умелым руководством учителя этой деятельностью.
Раскрывая роль учителя в организации учебного исследования, отметим следующую систему его действий:
- умение выбрать нужный уровень проведения учебного исследования в зависимости от уровня развития мышления учащегося;
- умение сочетать индивидуальные и коллективные формы проведения исследований на уроке;
- умение формировать проблемные ситуации в зависимости от уровня учебного исследования, его места в структуре урока и от цели урока.
Учитель должен выступать не столько в роли интерпретатора науки и носителя новой информации, сколько умелым организатором систематической самостоятельной поисковой деятельности учащихся по получению знаний, приобретению умений и навыков и усвоению способов умственной деятельности.
В процессе исследовательской деятельности учащиеся овладевают некоторыми навыками наблюдения, экспериментирования, сопоставления и обобщения фактов, делают определенные выводы. Необходимо создавать условия, способствующие возникновению у учащихся познавательной потребности в приобретении знаний, в овладении способами их использования и влияющие на формирование умений и навыков творческой деятельности.
Развивающая функция исследовательской деятельности по математике заключается в том, что в процессе ее выполнения происходит усвоение методов и стиля мышления, свойственных биологии, воспитание осознанного отношения к своему опыту, формирование черт творческой деятельности и познавательного интереса к различным аспектам биологии.
Мотивом учебного исследования может служить интерес, внутреннее противоречие, вызывающее потребность, стремление учащегося к исследованию неопределенности, содержащей знания, неизвестные учащемуся. При этом проблемная ситуация является условием возникновения у субъекта деятельности внутреннего противоречия. Фиксация проблемной ситуации (вычленение основного противоречия) заканчивается формулированием проблемы - цели исследования.
Особую роль в интеллектуальном развитии учащихся играет их исследовательская деятельность, непосредственно связанная с усвоением биологических знаний. Поэтому успешное решение стоящих перед учебным заведением задач возможно посредством приобщения учащихся к исследовательской деятельности и развития способностей к ней в процессе обучения.
Основными признаками учебного исследования являются:
а) постановка познавательной проблемы и цели исследования;
б) самостоятельное выполнение обучающимися поисковой работы;
в) направленность учебного исследования обучающихся на получение новых для себя знаний;
г) направленность учебного исследования на реализацию дидактических, развивающих и воспитательных целей обучения.
Сейчас, когда предметно-ориентированная парадигма образования сменяется на личностно ориентированную, следует понять роль учащегося, его главную задачу в получении не только знаний о существующих зависимостях в окружающем мире и описываемых технологическими моделями, но и в овладении методологией творческого поиска.
Для раскрытия сущности понятия учебного исследования можно выделить его характерные признаки:
1) учебное исследование — это процесс поисковой познавательной деятельности (изучение, выявление, установление чего-либо и т.д.);
2) учебное исследование всегда направлено на получение новых знаний, то есть исследование всегда начинается с потребности узнать что-либо новое;
3) учебное исследование предполагает самостоятельность учащихся при выполнении задания;
4) учебное исследование должно быть направлено на реализацию дидактических целей обучения.
Участвуя в учебном исследовании, учащиеся обучаются технологической деятельности, ибо непосредственно проделывают эту деятельность. Учебные исследования создают своего рода платформу для активной мыслительной деятельности учащихся. В таком случае важна не только работа учащихся, но и то, каким образом они приобретаются.
Учебное исследование как метод обучения биологии не только формирует, развивает мышление учащихся, но и способствует формированию высшего типа мышления - творческого мышления, без которого немыслима творческая деятельность.
Анализ понятий учебного познания и учебной деятельности позволяет заключить, что для организации учебно-воспитательного процесса на основе исследовательской деятельности учащихся учебная и исследовательская деятельность должны рассматриваться как единая учебно-исследовательская деятельность.
Под учебно-исследовательской деятельностью учащихся понимается учебная деятельность по приобретению практических и теоретических знаний с преимущественно самостоятельным применением научных методов познания, что является условием и средством развития у обучающихся творческих исследовательских умений.
Структуру учебно-исследовательской деятельности определяют следующие компоненты:учебно-исследовательскаязадача,учебно-исследовательские действия и операции, действия контроля и оценки.
Содержанием учебно-исследовательской деятельности являются общие способы учебных и исследовательских действий, направленные на решение конкретно-практических и теоретических задач.
Учебно-исследовательская деятельность — это процесс решения поставленной проблемы на основе самостоятельного поиска теоретических знаний; предвиденье и прогнозирование как результатов решения, так и способов и процессов деятельности.
К факторам, способствующим формированию учебно-исследовательской деятельности учащихся, можно отнести следующие:
- личностно ориентированный подход к обучению;
- ориентация на продуктивное достижение результата;
- проблемное обучение как инструмент развития опыта творческой деятельности
- оптимальное сочетание логических и эвристических методов решения задач;
- креативная организация учебного процесса, максимальное насыщение его творческими ситуациями;
- создание ситуации совместной поисковой деятельности;
- детализация учебного процесса;
- создание психологической атмосферы, оптимальных условий для творческой деятельности. Условиями, способствующими активизации учебно-исследовательской деятельности учащихся, являются:
- доброжелательная атмосфера в коллективе;
- сочетание индивидуальных и коллективных форм обучения;
- структурирование учебного материала по принципу нарастания познавательной трудности учебной работы;
- вооружение учащихся рациональными приемами познавательной деятельности;
- формирование внутренних стимулов к учению, самообразованию и др.
К общим принципам организации учебного процесса, обеспечивающим развитие учебно-исследовательской деятельности учащихся, можно отнести:
- педагогическое руководство в создании мотивов и стимулов к учению;
- привитие интереса к изучаемому объекту;
- вооружение учащихся необходимыми приемами познавательно-поисковой деятельности;
- систематическое осуществление принципа индивидуализации в обучении;
- широкое использование технических и наглядных средств обучения;
- внедрение в практику работы и систематическое использование компьютерных технологий;
- разработка творческих заданий, требующих нестандартных решений и самостоятельного поиска источников информации;
- сочетание и соединение дидактически и методически обоснованных методов, способствующих развитию познавательной деятельности и творческих способностей учащихся.
Предназначение исследовательской деятельности учащихся состоит в том, что, будучи формой активности индивида, она является условием и средством его психического развития. Психическое же развитие обеспечивает учащемуся усвоение теоретических знаний и способствует формированию у него специфических способностей и качеств личности: любознательности, целеустремленности, научной фантазии.
Приобщение обучающихся к исследовательской деятельности можно реализовать через решение специальных исследовательских задач или через дополнительную работу над проектом.
Под исследовательской задачей будем понимать объект мыслительной деятельности, в котором в диалектическом единстве представлены составные элементы: предмет, условие и требование получения некоторого познавательного результата при раскрытии отношений между известными и неизвестными элементами проекта.
Привлечение учащихся к учебным исследованиям должно идти в двух направлениях — содержательном и организационном. Содержательная самостоятельность проявляется в том, чтобы ученик мог без помощи со стороны поставить перед собой учебную задачу и представить ход ее решения. Организационная самостоятельность выражается в умении ученика организовать свою работу по решению постановленной задачи.
Таким образом, перед учителем встает проблема поиска эффективных форм и способов учебной деятельности учащихся, которые бы не просто вовлекали бы их в исследовательскую работу, но и способствовали обучению самой этой деятельности. В конечном счете, необходимо так организовать познавательную деятельность школьников, чтобы процедура учебного исследования усваивалась ими вместе с тем содержанием, на котором оно осуществляется.
Итак, под учебным исследованием мы будем понимать такой вид познавательной деятельности учащихся, который способствует формированию следующих умений:
- добывать новые предметные знания, приемы и способы действий;
- самостоятельно организовывать поиск;
- достигать поставленных целей обучения;
- формировать мыслительные операции, такие как аналогия, классификация, обобщение, творчество и т.п.
Проведенный нами анализ процесса усвоения биологических знаний показывает, что учебно-исследовательскую деятельность учащихся целесообразно организовывать при:
а) выявлении существенных свойств понятий или отношений между ними;
б) установлении связей данного понятия с другими;
в) обобщении различных вопросов;
г) классификации биологических объектов, отношений между ними, основных фактов.
В настоящее время учебные исследования преимущественно используются для достижения развивающих целей обучения, поскольку они являются мощным инструментом формирования мышления, так как:
- обладают большими потенциальными возможностями для развития умственных операций;
- развивает творческую деятельность;
- формируют активность и целенаправленность мышления;
- развивают гибкость мышления;
- формируют культуру логических рассуждений.
Поскольку во всех работах, посвященных привлечению учащихся к исследовательской деятельности в процессе решения задач, доказывается развитие исследовательских умений и навыков (формируются умения выдвигать гипотезу, выявлять существенные аспекты исследуемой ситуации и т.д.), то развивающая функция исследований очевидна.
Кроме того, учебные исследования помогают достижению познавательного отношения к действительности, в силу того, что они формируют широту кругозора и являются стимулом познавательного интереса, способствуют воспитанию научного мировоззрения, выполняя, таким образом, воспитывающую функцию.
Наконец, нельзя не принять во внимание и тот факт, что именно с помощью учебных исследований можно осуществлять контроль знаний основных разделов школьной биологии и владение определенными методами решений, уровень логического мышления и т.п.
К основным дидактическим функциям учебно-исследовательской деятельности мы относим следующие:
- функцию открытия новых (неизвестных ученику) знаний;
- функцию углубления изучаемых знаний (т.е. получение определений, эквивалентных исходному; нахождение различных доказательств изученных материалов и т.п.);
- функцию систематизации изученных знаний (т.е. установление отношений между понятиями; выявление взаимосвязей);
- функцию развития учащегося, превращение его из объекта обучения в субъект управления, формирование у него самостоятельности к самоуправлению (самообразованию, самовоспитанию, самореализации);
- функцию обучения учащихся способам деятельности.
Таким образом, анализ этапов исследований, выделяемых разными авторами, позволяет сделать вывод, что обязательными из них являются четыре, которые и образуют основную структуру учебного исследования:
1) постановка проблемы;
2) выдвижение гипотезы;
3) проверка гипотезы;
4) вывод.
При более детальном анализе структуры учебного исследования можно выделить и такие его этапы, как:
- мотивация учебной деятельности;
- постановка проблемы исследования;
- анализ имеющейся информации по рассматриваемому вопросу;
- экспериментирование (проведение измерений, испытаний, проб и т.д.) с целью получения фактического материала;
- систематизация и анализ полученного фактического материала;
- выдвижение гипотезы;
- подтверждение или опровержение гипотез;
- доказательство гипотез.
Очевидно, что различные виды исследований имеют свои особенности, поэтому для каждого из них характерно свое сочетание названных этапов.
При отборе и составлении учебно-исследовательских задач необходимо принимать во внимание следующие требования:
- при отборе и составлении учебно-исследовательских задач учитывать, что в процессе их решения будут использоваться все возможные обобщения;
- решение учебно-исследовательских задач будет направлено на нахождение определенных зависимостей между данными, которые можно использовать в дальнейшем;
- в процессе решения учебно-исследовательских задач можно создать условия для формирования способностей (компонентов) творческого мышления.,
Развивающая функция обучения требует от учителя не простого изложения знаний в определенной системе, а предполагает также учить учащихся мыслить, искать и находить ответы на поставленные вопросы, добывать новые знания, опираясь на уже известные. Уместно в связи с этим привести слова французского философа М. Монтеня: «Мозг хорошо устроенный стоит больше, чем мозг хорошо наполненный».
Учебная дисциплина должна рассматриваться не как предмет с набором готовых знаний, а как специфическая интеллектуальная деятельность человека. Обучение же должно в разумной мере проходить в форме повторного открытия, а не простой передачи суммы знаний. Учебную дисциплину надо изучать не столько ради лишних фактов, сколько ради процесса их получения, и тогда, по словам Б. Рассела, предмет предстанет как могучее орудие познания и преобразования природы, а не как формальная схема, в которой «неизвестно, о чем говорится».
1.2. Психолого-педагогические аспекты формирования исследовательских умений учащихся
Социальный заказ и гуманистическая парадигма образования определяют развитие исследовательских умений в процессе обучения, в том числе и биологии, как важную задачу современной школы.
Анализ проблемы исследовательского метода показывает, что в истории педагогики и психологии не было упоминаний о формировании исследовательских умений учащихся, однако большое значение придавалось исследовательскому методу.
Особый вклад в развитие исследовательского метода в XIX веке внесли А. Любен, А.Я. Герд, С.П. Арсенова, Е.И. Барчук, JL И.Ю. Ерофеева, В.Н. Литовченко. На основе их исследований А.Н. Бекетов в середине XIX века обозначил самые существенные проблемы методики - воспитание самостоятельного мышления; роль предмета в этом процессе; руководство самостоятельными работами, развивающими наблюдательность, подчеркивал необходимость развития у детей исследовательских навыков. Идеи о развивающем обучении в массовую практику отечественной школы получили развитие в начале XX в. в трудах В. В. Половцова, В.А. Герда, Б.Е. Райкова, К.П. Ягодовского, Б.В. Всесвятского, К.Ф. Рулье.
Изучение исторических аспектов включения исследовательской деятельности в процесс обучения показало важность и актуальность проводимого нами исследования.
В классической педагогике и методике обучения биологии обоснованы и развиты положения о содержании научных знаний о природе и способах их раскрытия, о формировании научного мировоззрения в процессе познания природы, о воспитании самостоятельного мышления, о месте и значении общения ребенка с природой в системе его образования.
Понятие «исследовательская работа учащихся», заложенное в трудах
А.Я. Герда, Б.Е. Райкова, Н.Н. Рождественского, К.П. Ягодовского и др., сформировалось в психолого-педагогической и методической науке и опирается на теорию деятельности (JI.C. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, C.JI. Рубинштейн, Г.И. Щукина, Д.Б. Эльконин и др.).
Анализ современного состояния проблемы развития исследовательских умений в педагогической и психологической литературе показал, что вопросы исследовательской деятельности учащихся отражены в работах известных психологов: Л.С. Выготского, А.В. Петровского, А.С. Обухова, А.Н. Поддъякова, C.JI. Рубинштейна, Л.М. Фридмана, Н.Г. Алексеева, А.В. Леонтович и др. Исследовательскую деятельность как метод обучения рассматривали педагоги Д. Дьюи, Д. Зухман, И .Я. Лернер, И.М. Махмутов, М.Н. Скаткин и др. Условия формирования умений самостоятельно учиться и творчески применять знания на практике рассматривают в своих работах ведущие педагоги и психологи: Д.Н. Богоявленский, П.Я. Гальперин, А.И. Раев, В.В. Давыдов, А.В. Петровский, Е.П. Ильин, М.А. Данилов, Е.Н. Кабанова-Меллер, Н.А. Рыков, Г. И. Щукина, К.К. Платонов. Проблему формирования умений рассматривают в своих работах многие отечественные педагоги и методисты: И.Н. Пономарева, И.Д. Зверев, Н.М. Верзилин, А.Н. Усова, А.А. Бобров, В.А. Сластенин и др. Авторы уточняют для этих направлений обучения цели и задачи, определяют их функции, содержание и критерии успешности учебной работы. Однако в литературе практически не используется термин «исследовательские умения», отсутствует его определение, не выделены сущность, компоненты, признаки.
Изучение научной литературы позволило нам уточнить определение категорий «умение» и «исследование» и определить специфику научного исследования, которая легла в основу содержательной составляющей методики развития исследовательских умений.
Касаясь этимологического анализа слова «исследование», заметим, что под этим типом деятельности подразумевается извлечь нечто «из следа», то есть восстановить некоторый порядок вещей по косвенным признакам, отпечаткам общего закона в конкретных, случайных предметах.
Главная цель исследования - установление истины, «наблюдение» за объектом, по возможности без вмешательства в его внутреннюю жизнь. Источник исследования кроется в свойственном человеческой природе стремлении к познанию. «Наука развивалась из свойственного человеку инстинкта исследования окружающей среды».
Спонтанное, неосознанное исследование свойственно человеку, оно всегда сопровождает его независимо от способностей и социального статуса, являясь мощным средством освоения действительности. С появлением науки исследование становится явлением культуры и выделяется отдельная группа людей — ученые, главным видом деятельности которых является исследование. Постепенно в общественном сознании закрепляется стереотип, что исследование, как способ деятельности, ограничивается сферой науки. С.И. Ожегов [70] говорит, что слово «исследование» имеет два значения:
1) исследование - изучение, выяснение чего-нибудь;
2) исследование - научный труд.
В работе мы будем использовать определение исследования, данное
В. Оконем: исследование — настойчивые и объективные поиски решения проблемы, опирающиеся на проверенные и обобщенные факты [71]. Решение проблемы, по мнению В. Оконя, должно отвечать истине, а значит, соответствовать действительности, причем критерием этой истинности служат опыт и практика. Потребности являются главной движущей силой в процессе исследования, а главная цель этого процесса - изменение действительности. В. Оконь выделяет три этапа исследования: наблюдение определенных вещей, явлений или процессов; создание гипотезы на основе наблюдаемых фактов и зависимостей между ними; опытная проверка гипотезы, которая осуществляется посредством вывода из гипотезы заключений или экспериментом.
И .Я. Лернер [64] считает, что процесс исследования протекает следующим образом: наблюдение и изучение фактов и явлений; выявление непонятных явлений, подлежащих исследованию (постановка проблемы); выдвижение гипотез; построение плана исследования; осуществление плана,выяснение связей изучаемого явления с другими; формулирование решения, объяснения; проверка решения; практические выводы о возможном и необходимом применении добытых знаний.
Исходным пунктом любого исследования является проблема. В философии проблема понимается как знание о незнании. В педагогике и психологии встречаются разные определения проблемы. Так, А.В. Брушлинский утверждает, что «проблемная ситуация — это довольно смутное, еще не очень ясное, мало осознанное впечатление или переживание, как бы сигнализирующее: «что-то не так» [24].T.B. Кудрявцев отмечает, что проблемная ситуация - это сложное психологическое состояние, включающее в себя как познавательные, так и мотивационно-потребностные компоненты действия. М.И. Махмутов рассматривает проблемную ситуацию как интеллектуальное затруднение человека, возникающее в случае, когда он не знает, как объяснить возникшее явление, факт, процесс действительности, не может достичь цели известным ему способом действия[65]. В. Оконь, проводя аналогию между процессом обучения и исследования, приводит следующее описание проблемы в обучении:
- проблема должна представлять из себя жизненную ситуацию, относительно легко привлекающую внимание детей и обращенную к их интересам и опыту;
- в каждой ситуации выступает, по крайней мере, одна проблема и, как правило, решение ее связано с большими трудностями;
- ощущение трудности является отправным пунктом для формулирования проблем и гипотез или предварительного решения каждой из них;
- весь этот процесс заканчивается решением проблемы, которое является результатом отклонения ошибочных гипотез и выбора правильных;
- динамичность ситуации, которая заключается в естественном переходе от одной ситуации к другой, в вызывании посредством данной ситуации все новых ситуаций, позволяющих таким образом всесторонне осветить познаваемые вещи, явления и процессы или события, а также возникающие между ними отношения, связи и зависимости.
По мнению В. Оконя, учебная проблема составляет практическую или теоретическую трудность, решение которой является результатом собственной исследовательской активности ученика.
Таким образом, в психолого-педагогической литературе встречаются различные толкования проблемы и проблемной ситуации. Следуя И.Л. Лернеру [64, 132], будем понимать проблему как проблемную ситуацию, принятую субъектом к решению на основе имеющегося фонда знаний, умений и опыта поиска. Проблемная ситуация — явно или смутно осознанное субъектом затруднение, преодоление которого требует творческого поиска новых знаний, новых способов и действий.
Детская потребность в исследовательском поиске обусловлена биологически, ребенок рождается исследователем. Это внутреннее стремление к исследованию порождает исследовательское поведение. А.И. Савенков [82, 29] рассматривает исследовательское поведение как вид поведения, направленный на изучение объекта, имеющий в своей основе психическую потребность в поисковой активности. В основе учебно-исследовательской деятельности лежит естественное стремление ребенка к самостоятельному изучению окружающего, то есть исследовательское поведение.
Очевидно, что исследовательская деятельность учащихся имеет свои специфические особенности. Следуя А.В. Леонтовичу [61], исследовательская деятельность учащихся - деятельность учащихся под руководством учителя, связанная с решением учащимися творческой исследовательской задачи с заранее неизвестным решением, предполагающая наличие основных этапов, характерных для научного исследования. Автор приводит следующее различие понятий научно-исследовательской и учебно-исследовательской деятельности: «В научной деятельности главной целью является получение объективно новых данных. При реализации учебно-исследовательской деятельности главным является достижение образовательного результата средствами проведения научного исследования».
Е.Н. Кикоть [52] считает, что целью учебного исследования является не только конечный результат (знания), но и сам процесс, в ходе которого развиваются исследовательские способности учащихся за счет приобретения ими новых знаний, умений и навыков, тренировки уже развитых, расширения кругозора и изменения своей мотивации.
А.С. Обухов [68] замечает, что исследовательская деятельность — процесс совместной творческой деятельности двух субъектов по поиску решения неизвестного, в ходе которого осуществляется трансляция культурных ценностей, результатом которой является формирование мировоззрения. Педагог задает формы и условия исследовательской деятельности, благодаря которым у ученика формируется внутренняя мотивация подходить к любой возникающей перед ним проблеме с исследовательской, творческой позиции.
Г.А. Русских [80] определяет следующие задачи учебно-исследовательской деятельности:
- формирование интереса к познавательной, творческой, экспериментально-исследовательской деятельности;
- создание условий для социального и профессионального самоопределения учащихся;
- совершенствование исследовательских умений школьников;
- развитие творческих способностей и личностных качеств учащихся.
В нашем исследовании мы соглашаемся с определением учебного исследования Е.В. Барановой: «Учебное исследование — это вид познавательной деятельности, который основан на выполнении учебных заданий, предполагающих самостоятельное выявление учащимися новых для них знаний, способов деятельности и направленных на достижение целей обучения». Существует множество различных отечественных и зарубежных психолого-педагогических концепций, в которых развитие учащихся осуществляется при помощи включения их в процесс исследования.
В теории развивающего обучения В.В. Давыдова [41] развитие учащихся происходит в процессе усвоения определенных типов деятельности, одним из которых является «квазиисследование» — не подлинное научное исследование, а его своеобразная учебная модель. «Ученый проводит исследование с целью получить данные для соответствующего изложения, которого у него еще нет, а учащиеся... начинают усвоение знаний на основе такого изложения, выделяя из него те элементы, условия происхождения которых они и должны установить с помощью квазиисследования» [41, 406].
В теории личностно ориентированного обучения (И.С. Якиманская, Б.С. Полат, В.В. Сериков и др.) «центральной фигурой в педагогическом процессе является ученик; деятельность познания является главной, а не преподавания; самостоятельное приобретение и применение полученных знаний становятся приоритетными, а не усвоение и воспроизведение готовых знаний; совместные размышления, дискуссии, исследования, а не запоминание и воспроизведение знаний имеют значение для развития личности; уважение к личности должно проявляться в процессе общения с учеником в любых ситуациях, а не назидание и менторство; учет особенностей физического, духовного, нравственного развития целостной личности ребенка, а не отдельных его качеств».
Мы разделяем точку зрения Е.С. Полат [77] о том, что обучение можно считать личностно-ориентированным и наиболее эффективным, если оно ориентируется на:
- уровень обученности в данной области знания и степень общего развития, культуры, т.е. ранее приобретенный опыт;,
- особенности психического склада личности (памяти, мышления, восприятия, умения управлять и регулировать свою эмоциональную сферу и т.п.);
- особенности характера, темперамента.
С целью формирования способностей учащихся в процессе обучения необходимо сочетать предметно - познавательную и творческую деятельность учащихся. Целенаправленная тренировка гибкости мышления, ассоциативности, использование фантазии, интуиции, воображения, исследовательских методов обучения - всё это способствует развитию способностей учащихся и возникновения интереса.
Интерес, как сложное и очень значимое для человека образование, имеет множество трактовок в своих психологических определениях, он рассматривается как:
• сосредоточенность на определенном предмете мыслей, вызывающая стремление ближе ознакомиться с ним, глубже в него проникнуть, не упускать его из поля зрения (C.JI.Рубинштейн).
• проявление его умственной и эмоциональной активности (C.JI.Рубинштейн);
• избирательная направленность внимания человека (Н.Ф. Добрынин, Т. Рибо);,
• активатор разнообразных чувств (Д. Фрейер);
• активное эмоционально-познавательное отношение человека к миру (Н.Г. Морозова) [19].
Одним из самых значительных областей общего феномена “интерес” выступает познавательный интерес, который имеет особое значение в школьном возрасте. Так как именно в лицее основной деятельностью становится познавательная, направленная на изучение системы знаний в различных научных областях.
Таким образом, «познавательный интерес в самом общем определении можно назвать избирательной деятельностью человека на познание предметов, явлений, событий окружающего мира, активизирующей психические процессы, деятельность человека, его познавательные возможности». [34]
Особенностью познавательного интереса является его способность обогащать и активизировать процесс не только познавательной, но и любойдеятельности человека, поскольку познавательное начало имеется в каждой из них.
Познавательный интерес представляет собой сплав, важнейший для развития личности, психических процессов. В интеллектуальной деятельности, протекающей под влиянием познавательных интересов, проявляется:
• активный поиск;
• догадка;
• исследовательский поиск;
• готовность к решению задачи.
Важной особенностью познавательного интереса является также и то, что центром его бывает такая познавательная задача, которая требует от человека активной, поисковой или творческой работы, а не элементарной ориентировки на новизну и неожиданность.
В рамках достаточно широкого понятия «познавательный интерес» можно выделить особый вид интереса - интерес к учебному предмету. [9]
Интерес к учебному предмету - направленность личности на процесс овладения знаниями, избирательно обращенная к определенному учебному предмету. Интерес к учебному предмету выступает как разновидность, частный случай познавательного интереса.
В настоящее время проблема становления интереса к учебному предмету стала актуальной, в связи с тем, что произошли значительные изменения в обществе и образовании, которые во многом определяются особенностями перехода к информационному обществу. Стремительно нарастающие объемы учебной информации вошли в противоречие с самими возможностями ее усвоения.
Для формирования и развития у учащихся ключевых компетенций необходимо создавать педагогические условия, способствующие развитию личности ребенка, в том числе и способствующие повышению познавательного интереса, который нужно рассматривать как один из показателей личностного роста учащихся, обеспечивающий повышение качества образования. [33]
Познавательный интерес, - сложное, многозначное явление, которое можно рассматривать с двух сторон. Во-первых, оно выступают как средство обучения, как внешний стимул, с которым связана проблема занимательности. Во-вторых, данное понятие является ценнейшим мотивом учебной деятельности учащегося. Но для образования мотивов недостаточно внешних воздействий, они должны опираться на потребности самой личности.
При формировании познавательного интереса и при выполнении разного рода заданий важно учитывать внутреннюю и внешнюю его стороны. Но так как учитель не может в полном объеме воздействовать на мотивы, потребности личности, то необходимо сосредоточить внимание на средствах обучения и, следовательно, учитывать внешние условия.
Предметом познавательного интереса для учащихся являются новые знания о мире. Поэтому глубоко продуманный, хорошо отобранный учебный материал, который будет новым, неизвестным, поражающим воображение учащихся, заставляющий их удивляться, а также обязательно содержащий новые достижения науки, научные поиски и открытия явится важнейшим звеном формирования интереса к учению. Учебно-исследовательская деятельность отвечает всем этим требованиям. Дети становятся «учеными-исследователями, делающими открытия». [34].
Но далеко не все в учебном материале может представлять для учащихся какой-либо интерес. Поэтому необходимо уделять внимание процессудеятельности учащихся, т.е. требуется организовывать учебную деятельность, таким образом, чтобы сам процесс учения привлекал учащихся.
В психологии известно достаточно конкретных условий, вызывающих интерес учащихся к учебной деятельности. Рассмотрим некоторые из них.
Способ раскрытия учебного материала.
Обычно предмет предстает перед учеником как последовательность частных явлений. Каждое из известных явлений учитель объясняет, дает готовый способ действия с ним. Ребенку ничего не остается, как запомнить все это и действовать показанным способом. При таком раскрытии предмета есть большая опасность потери интереса к нему. Наоборот, когда изучение предмета идет через раскрытие ребенку сущности, лежащей в основе всех частных явлений, то, опираясь на эту сущность, ученик сам получает частные явления, учебная деятельность приобретает для него творческий характер, и тем самым вызывает у него интерес к изучению предмета. При этом мотивировать, повышать интерес, формировать положительное отношение к изучению данного предмета может как его содержание, так и метод работы с ним.
2. Организация работы над предметом малыми группами.
Принцип набора учащихся при комплектовании малых групп имеет большое мотивационное значение. Если учащихся с нейтральной мотивацией к предмету объединить с учащимися, которые не любят данный предмет, то после совместной работы первые существенно повышают свой интерес к этому предмету. Если же включить учеников с нейтральным отношением к данному предмету в группу любящих данный предмет, то отношение у первых не меняется.
3. Отношение между мотивом и целью.
Цель, поставленная учителем, должна стать целью ученика. Для превращения цели в мотивы-цели большое значение имеет осознание учеником своих успехов, продвижение вперед.
4. Проблемность обучения.
На каждом из этапов урока необходимо использовать проблемные задания. Если учитель делает это, то обычно интерес учащихся находятся на достаточно высоком уровне. [16].
Таким образом, проблема развития познавательного интереса не имеет однозначного решения, по причине ее многофакторности. М.Н. Скаткин утверждает, что на развитие познавательного интереса влияет и содержание материала, и методы обучения, и организационные формы, и постановка воспитательной работы, и материальная база учебного заведения, и, наконец, личность учителя. [8]
В педагогическом сопровождении исследовательской деятельности можно выделить как минимум два направления:
Первое направление (не принимаемое нами) связано с непосредственным развитием формальных приемов творческого мышления и отдельных способностей, обслуживающих исследовательскую деятельность, без первоначального целеполагания. То есть, в рамках данного направления формирование творческих, исследовательских способностей выступает как самоцель (в жизни пригодится!), в то время как они должны быть инструментом достижения творческих целей, в том числе исследовательских.
Специфика исследовательской деятельности такова, что ее продуктивность напрямую связана с познавательной потребностью, с особой формой интереса к противоречию, к проблеме. Без реально существующей цели, принятой личностью на уровне ведущего мотива, приемы развития творческого мышления, которые можно найти во многих пособиях по ТРИЗу и других книгах, превращаются в познавательные стереотипы, которые остаются невостребованными. С помощью различных упражнений, игр, тренингов можно сформировать навыки творческой деятельности. Это не оговорка, творческая деятельность (кроме совершенно новых форм, необходимых для принципиально новых открытий), легко поддается тренировке и даже формированию навыков [100]. В этом случае приобретенные умения быстро утрачиваются, так как отсутствует точка приложения, и девальвируются, теряют свою ценность в глазах детей, не давая результата сами по себе. К этому направлению относится, на наш взгляд, большая часть методических пособий.
Второе направление - это актуализация познавательного интереса и процесс управления поиском. То есть, исследовательские умения формируются не изолированно, в отрыве от цели, а закономерно, как средство, необходимое для решения исследовательской задачи. Ведущую роль в этом направлении играет способность учителя активизировать исследовательский интерес учащегося, а затем - умение поддерживать его, помогать учащемуся находить необходимые средства для его реализации. Известные всем «активные» методы обучения строятся на такой мотивационной основе.
Предлагаемый нами подход к управлению исследовательской деятельностью учащихся вписывается, на наш взгляд, в концепцию посредничества Б. Д. Эльконина [101]. Понимание развития Б. Д. Элькониным - целостная система, основанная на культурно-исторической концепции JI. С. Выготского. В процессе развития, как показано Л. С. Выготским, родитель выступает для ребенка идеальным взрослым, и посредничество - это та форма взаимодействия взрослого с ребенком, при которой в качестве «идеальной формы», которая «переправляется» из взрослой жизни в детскую, являются не готовые знания, а та позиция, тот способ видения мира, который в них редуцирован [64]. Краткая формула нашего подхода: «...посредничество - это поиск инициации поиска» [65]. Эта формула подчеркивает, во-первых, активную позицию взрослого, а во-вторых, возможность активизации позиции учащегося. И главным средством для этого является «отзеркаливание», то есть такая организация работы с учащимся, которая помогает ребенку рефлектировать его собственные процессы.
На основе вышесказанного можно сформулировать методологические принципы, на которых мы предлагаем строить педагогическое управление исследовательской деятельностью учащихся:
1. Приоритетность исследовательской мотивации. Этот принцип отражает необходимость формировать исследовательскую деятельность, начиная с мотивации, с актуализации исследовательской потребности. Если у человека есть исследовательская цель, он сам активно ищет средства ее достижения. Это не означает, что можно не заниматься специально развитием креативности или теоретического мышления. Это означает, что приемы, механизмы и алгоритмы исследовательской деятельности выступают как средства достижения цели, и поэтому процесс их развития протекает совершенноиначе, более естественно, более продуктивно. Проще говоря, первая задача педагога - активизировать познавательную потребность, а вторая - обеспечить условия ее реализации.
2.Личностно-ориентированное взаимодействие с учащимся. Формирование исследовательского интереса и особой жизненной позиции, когда нахождение и решение проблемы приобретает статус жизненной ценности, происходит благодаря специально организованному общению учителя с учащимся, в процессе которого они именно актуализируются, проистекая из внутренних особенностей личности, а не навязываются извне. В качестве главного условия здесь выступает психологическая и предметная компетентность педагога, а в качестве основной формы педагогического участия - посреднический диалог.
3. Использование рефлексивной позиции, выход на метауровень (метазнания - знания о знаниях).
4. Принцип активности. Данное направление предполагает ориентацию на активные методы обучения и внеаудиторной деятельности. Это в первую очередь проблемный подход и различные эвристики. А формы могут быть следующими:
• предметные объединения и факультативы, в которых приоритет отдается поисковой, дискуссионной формам работы, а цели имеют исследовательский характер;
• специально организованные дискуссионные клубы, в которых на каждое занятие специально предлагается проблема для обсуждения;
• периодическое издание печатного органа исследовательского плана;
• деловые игры с проектной и исследовательской направленностью;
• конкурсы исследовательских работ, в которых задаются и особо поощряются приоритетные направления и приоритетные проблемы;
• конкурсы исследовательских идей (проблем), проводимые по критериям практической, и даже научной ценности;
• проектные группы, объединяющие учащихся вокруг победившей в конкурсе исследовательской проблемы;
• разнообразные формы презентации результатов исследовательской работы.
Для того, чтобы эти педагогические инструменты были результативны, они должны опираться на сформулированные выше принципы, а главную роль в них должно играть специальное общение с учащимся, ориентированное на актуализацию его познавательной потребности.
1.3. Ведущие принципы организации учебной деятельности, направленной на формирование исследовательских умений в процессе обучения биологии
Умение мы рассматриваем как готовность к осуществлению определенной деятельности на основе осознанного использования знаний и жизненного опыта, с осознанием цели, условий и средств этой деятельности.
Исследование - это изучение, выяснение каких-либо фактов, процессов или явлений на основе имеющихся знаний. Для нашей проблемы важно, что исследование обладает следующими особенностями: стремление определять и выражать качество неизвестного при помощи известного; непременно измерять все то, что может быть измерено, показывать численное отношение изучаемого к известному; всегда определять место изучаемого в системе известного.
Данный этап исследования позволил уточнить дефиницию понятия «исследовательские умения», определить его компоненты и признаки. Под исследовательскими умениями мы понимаем готовность к осуществлению исследовательской деятельности на основе использования знаний и жизненного опыта, с осознанием цели, условий и средств деятельности, направленной на изучение процессов, фактов, явлений. В структуре исследовательских умений можно выделить следующие компоненты: мотивационный, проявляющийся в виде познавательного и творческого интереса; содержательный, включающий систему исследовательских знаний; операционный, включающий систему элементарных (простых) умений.
Мотивационный компонент опирается на знания, имеющиеся у учащихся, и их жизненный опыт, и позволяет обосновать важность и перспективы проводимого исследования.
В содержательном компоненте мы считаем возможным выделить две составляющие системы исследовательских знаний: специальные знания, касающиеся специфики, организации и проведения научного и учебного исследования, и предметные знания, обеспечивающие понятийную базу для изучения и выяснения определенных процессов, фактов, явлений.
В операционный компонент мы включаем три группы взаимосвязанных умений, обеспечивающих систему действий, составляющих структуру исследовательской деятельности: специальные, интеллектуальные, предметные.
К специальным мы относим следующие умения: умения наблюдать факты и явления; умение выявлять непонятные явления, подлежащие исследованию (или умение постановки проблемы); умение выдвигать гипотезы; умение построения плана исследования; умения осуществления намеченного плана исследования; умение выяснения связей изучаемого явления с другими; умение формулировки решения, умение объяснять; умение проверки принятого решения; умение делать практические выводы о возможном и необходимом применении добытых знаний.
Для проведения действий по исследованию необходимо овладение учащимися следующих интеллектуальных умений: умения называть, характеризовать, обосновывать, определять, сравнивать, обобщать, систематизировать, вычленять главные признаки, формулировать определение понятия, выявлять причинно-следственные связи, моделировать исследование, экспериментировать, проектировать результаты опыта, анализировать, оперировать знаниями, доказывать, характеризовать свойства изучаемого объекта, объяснять и др.
Организация исследовательской деятельности по изучению биологии требует развития у учащихся предметных умений: умение конструирования и моделирования; умения проводить наблюдения и самонаблюдения и др.
Исследовательские умения являются сложными и обобщенными и характеризуются сознательностью, интеллектуальностью, целенаправленностью, произвольностью, плановостью, прогрессивностью, практической действенностью, слиянием умственных и практических действий, а также вариативностью способов достижения цели.
В результате анализа методической литературы были определены методические основы развития исследовательских умений.
Анализ педагогической и методической литературы позволил определить педагогические условия развития исследовательских умений: учет степени готовности и возможностей учащихся к проведению исследовательской деятельности; создание психологического настроя учащихся на необходимость выполнения определенных действий в процессе выполнения учебного задания; обеспечение четкости и доступности изложения цели и задач, которые учащиеся должны решить в ходе учебно-исследовательской деятельности; полнота и ясность представления структуры формируемого исследовательского умения, четкий показ способов выполнения действий; организация деятельности учащихся по овладению отдельными действиями или их совокупностью (приемом) с использованием системы заданий.
Проведенное теоретическое исследование позволило нам определить наиболее эффективные методы и методические приемы, включение которых в уроки биологии обеспечивает развитие исследовательских умений: дискуссий, обмен мнениями, свободное общение; частично-поисковые и исследовательские наблюдения, эксперименты; выполнение практических заданий, творческая самостоятельная работа; проведение практических и лабораторных работ; сравнение, анализ, выводы, доказательства, причинно-следственные связи; запись плана, составление схем, фронтальная, групповая работа; использование оборудования, средств.
Нами был проведен анализ содержания программы и учебника по биологии, для выделения учебного материала исследовательского характера. Была определена система биологических знаний, необходимых для проведения учебного исследования, и элементарные исследовательские умения, которые можно формировать и развивать при изучении курса.
Учебники соответствуют Государственному стандарту, рассчитаны на обучение по модульному принципу.
Учебники входят в учебно-методический комплект и взаимосвязь между составляющими комплекта достаточна и очень хорошо сочетается. В них выявлены общие и специфические для предмета научные закономерности и причинно-следственные связи. Логична структура изложения, соответствует возрастным особенностям учащихся. Взаимосвязь тем учебников очень высока. Текст в целом и в частности соответствует общим законам логики, её правилам и положениям. Изложение является диалогичным, лаконичным, немногословным. Привлекательным с точки зрения ученика является язык учебников - доступный и понятный.
Данный учебно-методический комплект выполнен достаточно качественно: выделен обязательный материал, шрифт и прочее оформление текста, качественные и красочные иллюстрации, таблицы, которые содержат необходимое количество знаний и отражают содержание модуля.
В учебниках нет предметного указателя, указателя имен, словаря, но есть справочный материал и тематический указатель.
Объем материала для обязательного изучения например в 9 классе завышен. Методический аппарат учебников соответствует возрастным особенностям учащихся. Возможно использование современных педагогических технологий. Для использования необходим весь учебно-методический комплект. Достаточна возможность дифференциации обучения, формирования репродуктивной, творческой деятельности учащихся. Также хорош материал, предназначенный для контроля определенных минимумов содержания и контроля знаний, умений и навыков. Возможно самостоятельное изучение отдельных тем учебника.
Материал учебников способствуют формированию научного мировоззрения и представления о научном методе биологии, формируют навыки владения научным языком. Происходит изменение сложности учебного материала по мере его изучения. Текст соответствует биологической терминологии. Имеется описание биологических экспериментов. Учебное издание соответствует принятым ГОСТам. Учебники хорошо связаны с повседневной жизнью. Они соответствуют материальной базе кабинета биологии. Имеется описание практических работ и лабораторных работ, применяемых инструментов. В учебниках раскрываются экологические проблемы, связанные с изученным материалом. В них раскрываются новые направления развития биологии.
В учебниках осуществляется выделение наиболее важных частей текстов в параграфах. Имеются задания для учащихся и в конце текста параграфов. Имеются задания к практическим и лабораторным работам и полно раскрываются вопросы техники безопасности. Они направлены на формирование у учащихся умения наблюдать и анализировать, делать выводы. Используется ученический эксперимент. Освещены вопросы использования биологических знаний на практике. Используется достаточно фактов для вывода и обоснования теоретического знания.
Данный комплект рекомендуется к использованию в учебных заведениях для модульного изучения предмета, получения дополнительных знаний и формирования исследовательских умений.
Выделенные нами теоретико-методические основы формирования исследовательских умений учащихся на уроках биологии послужили основой для конструирования модели и разработки методики формирования исследовательских умений на уроках биологии.
На основании вышеизложенного, можно говорить что, под исследовательскими умениями понимаются умения учащихся применить соответствующий прием научного метода в условиях решения учебной проблемы, выполнения исследовательского задания. В процессе формирования умений вообще (исследовательских, в частности) потенциал учащегося находит свою реализацию, и они становятся важным средством индивидуального развития.
В анализируемом нами учебно-методическом комплексе обозначены достаточно широко практические и самостоятельные работы, которые помогут в формировании исследовательских умений учащихся.
ГЛАВА II. МЕТОДИКА УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ.
2.1 Организация исследовательской деятельности учащихся в условиях школы.
Окружающий человека мир многолик и многогранен. С самого раннего детства человек исследует этот мир, и добытые самостоятельным путём знания становятся прочным фундаментом для последующего обучения и будущего профессионального самоопределения. Рассматривая исследование, как процесс выработки нового знания, как один из видов познавательной деятельности, необходимо отметить, что человек в этом случае проявляет наибольшую степень самостоятельности и творчества. А.Дистервег писал: «Развитие и образование ни одному человеку не могут быть даны или сообщены. Всякий, кто желает к ним приобщиться, должен достигнуть этого собственной деятельностью, собственными силами, собственным напряжением». На современном этапе большое внимание уделяется внедрению исследовательских методов обучения в образовательный процесс. Дело это перспективное и актуальное, но требует специальной подготовки как педагогов, так и учащихся. В Приднестровской Молдавской Республике педагоги получают соответствующие знания на семинарах, на курсах ГОУ «Приднестровский государственный институт развития образования». Учащиеся занимаются в научных объединениях, секциях при Домах детского творчества, на станциях экологических центров учащихся и кафедрах вузов. Наработан уникальный опыт организации исследовательской работы учащихся. Первоначальные навыки исследовательской работы школьники получают на уроках, выполняя лабораторные и практические работы, на экскурсиях в природу, летних полевых практикумах. Но, как показывает наш опыт, для проведения глубоких и серьезных исследований в природе этого недостаточно.
Для подготовки учащихся к исследовательской работе нами разработан элективный курс «Основы исследовательской деятельности», предназначен для учащихся 9-11классов. Основные задачи курса: научить учащихся работать с научной литературой, познакомить с методами научных исследований, со способами применения ИКТ на разных этапах исследования, развивать умения по подготовке публичного выступления и защите исследовательской работы.
На занятиях рассматриваются следующие темы:
1. Исследование как способ познавательной деятельности.
2. Методыисследования.
3.Подготовка к исследованию.
4.Этапы исследовательской деятельности.
5.Применение ИКТ в исследовании.
6.Оформление результатов исследования.
7.Способы представления результатов исследовательских работы.
Занятия курса посещают учащиеся, которые проявляют интерес к исследовательской работе, стремятся реализовать свои способности в новом увлекательном деле. На первом занятии необходимо показать значение исследовательских умений и навыков для дальнейшего обучения, создать условия для мотивации к самообразованию и саморазвитию личности. Ожидаемые результаты дифференцируются в зависимости от возраста. Подростки участвуют в коллективной исследовательской работе, старшеклассники выполняют индивидуальное исследование, в том числе используют проектную методику.
Элективный курс был апробирован в течение двух лет. В лицее создано научное объединение учащихся. Работает совет исследовательского общества учащихся, раз в год проводится общешкольная конференция. На конференцию учащиеся представляют работы, как связанные с учебными предметами (химия, история, биология, география, математика, музыка, физика), так и междисциплинарные (краеведение, экологический мониторинг, исследование социальных явлений).
Для исследовательских работ характерно использование научной методики, собственного экспериментального материала. В работах содержатся обязательные элементы научного исследования: постановка цели, формулирование задач, определение объекта и предмета исследования, выдвижение гипотезы, выбор методов сбора и обработки фактического материала, проведение наблюдений, опытов, экспериментов, анализ и обсуждение полученного материала, выводы, презентация полученных результатов. Главная особенность исследовательских работ: получение новых, заранее неизвестных результатов.
ЦЕЛЬ исследовательского общества учащихся: создание условий для самореализации личности, развитие интеллектуальных и творческих способностей учащихся через различные формы эколого-ориентированной деятельности.
ЗАДАЧИ: формирование у юных исследователей основ научного мировоззрения и современного экологического мышления; предпрофильная подготовка выпускников; развитие интеллектуальных способностей учащихся, выявление индивидуальных интересов при выборе тематики для учебных исследований, разработка индивидуальных образовательных маршрутов; развитие у учащихся ключевых компетентностей; углублённое изучение основ био-экологических знаний, содействие становлению экологически грамотного поведения в окружающей среде и здорового образа жизни; научно-методическая помощь учащимся и их руководителям в организации и выполнении учебно-исследовательских работ.
Разработаны основные требования к знаниям и умениям учащихся соблюдать правила поведения в природе, правила здорового образа жизни; определять, какие экологические факторы действуют на экосистему; проводить самостоятельно несложное исследование в городском и республиканском конкурсе исследовательских работ учащихся; выступить перед учащимися с докладом по итогам своей исследовательской работы, написать заметку о своей работе, оформить плакат или листовку по охране природы. Исследовательское общество учащихся даёт возможность учащимся изучить в естественных условиях растения и животных в составе природных комплексов-экосистем.
Знания о природе, получаемые учащимися на уроках биологии, географии, химии закрепляются на практике в ходе непосредственного общения с природным окружением. Наряду с теоретическими занятиями и практикумами большое внимание в исследовательской работе уделяется экскурсиям в природе, реализации детских природоохранных проектов. Важной педагогической задачей в ходе учебно-исследовательской работы является развитие у учащихся наблюдательности, умения замечать любые изменения объекта. Если умение анализировать, обобщать полученные результаты и классифицировать их с помощью научной литературы приходит с возрастом и опытом исследовательской работы, то наблюдательность, особая сметливость в умении подмечать природные явления развивается в детстве, при этом закладывается особый вкус к поисковой, исследовательской работе.
Мировоззрение человека не может быть сформировано без чёткого и понятного представления о том, как «устроена» природа, как она существует, какие взаимосвязи в ней прослеживаются, и как человек влияет на эти взаимосвязи.
Исследовательская работа проводится поэтапно. Выделяются три уровня учебно-исследовательской деятельности учащихся:
Первый уровень - когда учитель сам ставит проблему, намечает план работы и методы ее решения, а ученик самостоятельно находит ее решение.
Второй уровень - когда учитель ставит только проблему, а ученик самостоятельно ищет методы ее решения.
Третий уровень - на этом уровне ученик самостоятельно ставит проблему, находит методы ее исследования и решения.
Обучая учащихся теоретико-методическим основам исследовательской деятельности, формируя у них соответствующие навыки и умения, считаем: важно вооружить их современными средствами сбора и обработки информации, научить эффективно ими пользоваться. В процессе научного сотрудничества педагога и учащегося реализуется ряд этапов, каждый из которых оказывает определенное влияние на развитие исследовательских способностей учащихся.
Таблица 1. Примерный вариант поэтапного развития исследовательских умений и навыков учащихся.
Последовательность этапов исследовательской работы Умения и навыки развиваемые на данном этапе у ученика-исследователя
1. осуществление выбора темы исследования, обоснование актуальности темы; способность ориентироваться в современных тенденциях науки;
2. постановка цели и задач исследования; умение ставить перед собой цель и последовательно продвигаться к её достижению;
3. изучение литературных данных по избранной теме (посещение библиотек, работа в сети Интернет); широкое использование информационных ресурсов, самостоятельность в приобретении и систематизации новых знаний;
4. составление схемы исследований логичность и абстрактность мышления;
5. выбор и освоение наиболее подходящих методов исследования; объективность в оценке допустимой сложности исполнения и погрешности методов;
6. проведение исследований и компьютерная обработка результатов; уверенность в работе с лабораторным оборудованием и программным обеспечением, трудолюбие и наблюдательность;
7. формулирование выводов; умение кратко и логично представить полученные результаты;
8. оформление научного отчета и презентации; логичность отображения хода исследования, творческий подход к оформлению работы;
9. защита работы на конференциях. ответственность за полученные результаты, дружественное восприятие аудитории и членов жюри в качестве опытных советчиков.
Развитие исследовательской деятельности в процессе обучения, происходит не сразу, а поэтапно, по ступеням. Мы выделяем три ступени развития учебно-исследовательской деятельности.
Первая ступень — ситуация теоретико-экспериментального исследования на уроке, стимулирование интереса к исследовательской деятельности, осознание ее значимости для успешной адаптации к обучению в лицее. На этой ступени происходит возбуждение эмоционального отношения, внутреннего стремления к осмыслению и усвоению добытых знаний; развитие самостоятельности и активности; вовлечение в практическую деятельность. Учащимся предлагаются исследовательские задания с большой степенью реальности содержания. Педагог знает направление поиска, предлагает пройти этот путь ученику, зная наверняка искомый результат. При изучении подобных явлений ребята выносят первичные представления о взаимности предметов и явлений в мире, о познаваемости мира, его материальности, о значимости действенных знаний и умений. Причем такие представления достаточно устойчивы, так как добыты в результате самостоятельной деятельности. На этом этапе происходит формирование познавательного интереса и познавательной потребности, опосредовано через развитие других интересов и других потребностей.
При этом у учащихся развиваются необходимые для исследования умения. Познавательная активность, возникающая при изучении объекта или явления с интересующим содержанием, снижает физическую и мыслительную нагрузку, делая выполнение данного вида работы эмоционально приятным, потому что содержание задания каждый раз ново и необычно и вызывает интерес к предмету.
Эффективным способом организации выполнения исследовательских заданий в нашей работе стали проблемные мини-эксперименты. На уроках - это выполнение краткосрочного эксперимента по готовому алгоритму. Организация экспериментальной работы на уроке и кружковом заседании дает возможность каждому ребенку почувствовать себя в роли ученого, приоткрывающим дверь в новое, неизвестное. Самостоятельно добывая в эксперименте знание, учащиеся получают уверенность в его истинности и справедливости. Такое знание является осмысленным, требующим своего закрепления в сознании логическими связями со сформированными ранее личностными ценностями, то есть стимулирует ребенка к новым исследовательским действиям.
Вторая ступень — ситуация частично-поискового исследования, научение образцам исследовательской деятельности на основе получения новой информации. Педагог знает направление поиска, но не знает конечного результата, предлагая ребенку самостоятельно решить проблему или комплекс проблем.
Условиями, наиболее полно осваивающими на этой ступени, являются: соблюдение принципа историзма при добывании знаний; развитие самостоятельности и активности; возбуждение эмоционального отношения, внутреннего стремления к осмыслению и усвоению; вовлечение в практическую деятельность.
Основанием для создания ситуаций служат исследовательские действия, требующие творческой переработки содержания. В ходе этого происходит дальнейшее развитие способности учащихся к рефлексивному осмыслению собственной деятельности и достижение уровня умения ставить вопросы с помощью ответов, на которые достигается осознание средств и оснований собственной деятельности ребенка, развивается интерес к своей же деятельности, формируются частично-поисковые умения. Здесь важно взаимодействие учащихся между собой посредством обобщения исследовательского опыта. В процессе работы формируется умение отстаивать свое мнение и готовность отказываться от неверного пути в случае обнаружения ошибки, а также терпимое отношение к мнению товарищей. Чаще всего такие дебаты происходят на факультативах и кружках, так как время урока ограничено.
Оптимальной формой организации исследовательской деятельности на этой ступени является работа в малых группах. На выходе формируются умения анализировать, классифицировать, синтезировать, обобщать. Такую работу можно считать учебно-исследовательской деятельностью.
Третья ступень — ситуация поисковой исследовательской деятельности, основанием для создания которой служит исследование с неопределенным содержанием. На данном этапе происходит преобразование сложившихся стереотипов исследовательской деятельности на индивидуально-личностном уровне, идет формирование объективной оценки предметов и явлений, самостоятельное определение целей будущего эксперимента и механизмов своей деятельности для достижения этих целей. Преподаватель умело владеет методикой научного исследования, но они с учеником не знают, ни пути поиска (исследования), ни итога исследования. Для позитивного результата исследования педагог должен не только сам обладать интуицией в этом вопросе, но и активизировать ее у ученика.
Условиями, освоенными учащимися на данной ступени развития исследовательской деятельности, являются: придание приобретаемым знаниям общественной направленности; соблюдение принципа историзма при добывании знаний; развитие самостоятельности и активности; возбуждение эмоционального отношения, внутреннего стремления к осмыслению и усвоению; вовлечение в практическую деятельность.
Вся работа осуществляется в процессе свободного использования эксперимента и общения, открытого обмена мнениями, в творческой дискуссии на заседаниях научных обществах учащихся. Определяющими условиями при этом является личная включенность учащегося в исследовательскую деятельность, придание приобретаемым знаниям общественной направленности, что способствует выходу за рамки образовательного процесса формирования знаний, умений и навыков, а также способствует развитию способности к поиску альтернатив, к открытости, к восприимчивости, к анализу и критике.
В основе технологии на данном этапе лежит коллективно-распределительная деятельность учащихся, позволяющая создавать атмосферу совместного исследования. Учащиеся научаются использовать для убедительности своих доказательств данные областей других наук, соотносят своивзгляды с взглядами своих товарищей; свои цели с целями всей исследовательской группы. Для ощущения полного комфорта они не противопоставляют свои решения решениям другим, а если чувствуют в этом необходимость, то отстаивают свои убеждения, соблюдая при этом нормы научной дискуссии и оппонирования. Это позволяет избавиться от стереотипных подходов к исследованию и шаблонной мыслительной деятельности. На выходе такая деятельность дает результатс необходимой новизной и элементами открытия. Оговоримся о том, что результат всегда нов для исследователей, но не всегда нов для науки.
В старших классах при изучении общей биологии учащиеся выполняют наиболее сложные учебно-исследовательские работы. К этому возрасту у учащихся постепенно сформировался понятийный аппарат для ведения научно-учебно-исследовательской деятельности. На факультативе и индивидуально мы проводим обучение работы с источниками информации:
• различные приемы работы с текстами
• составление плана текста учебного исследования
• цитирование, копирование фрагментов
• систематизация полученных данных
• методика написания чернового варианта работы по требованиям научно-практической конференции
• методика написания тезисов работы
• методика оформления работы
• учащиеся получают методические рекомендации по защите работы на научно-практических конференциях.
Одним из серьёзных учебно-исследовательских проектов выполненных учащимися является создание «Тайна родника «Большой Фонтан». (Приложение 1). Работа выполнялась поэтапно около двух лет. Исследовательская работа содержит материал по исследованию биоразнообразия нашего района.
Работу можно разбить на несколько этапов: изучение литературы, экологический мониторинг, создание электронной книги.
При проведении экологического мониторинга территориально-природных комплексов, были исследованы состав и свойства сред и объектов окружающей среды, были выявлены виды-идикаторы, которым в последствие дана характеристика.
В исследовательской работе были проведены гидрологические, физические органолептические и химические исследования родника «Большой Фонтан», которые позволили:
составить паспорт родника,
поднять экологическую проблему.
По результатам исследований можно сделать выводы:
Раскрыли тайну родника (выяснена история названия, проведены научные исследования, определена его практическая направленность).
Установили, что вода из родника имеет благоприятные органолептические показатели, содержание в воде химических веществ соответствует норме.
Выяснили, что вода пригодна для употребления.
Провели ряд мероприятий по соблюдению экологического обустройства родника.
Наша задача заключается в том, чтобы собрать сведения ороднике, сохранить их и передать следующим поколениям.
Надо отметить, что не всегда учащиеся хотят заниматься исследовательской деятельностью. Ребята мало верят в свои силы. В этот момент очень важно учителю предметнику создать творческую атмосферу, поддержать ребенка. Учебное исследование становится реальный не тогда, когда нам вдруг захочется его вести, а тогда, когда мы сумеем подготовить к этому уровню работы и себя, и учеников.Основными формами работы ИОУ являются: лекции; семинары; индивидуальныеконсультации; работа со специальной литературой и реферативными журналами в библиотеках; зимние и летние практикумы (сбор полевых материалов и их обработка и анализ); экскурсии; просмотр учебных фильмов; викторины, конкурсы, интеллектуальные игры.
Большое внимание уделяется использованию цифровых образовательных ресурсов (ЦОР): обучающих компьютерных программ, электронных учебников, дисков с учебными фильмами и электронными презентациями. Использование ЦОР приводит к изменению характера взаимодействия учителя и ученика (в том числе, самостоятельное прохождение материала с оценкой результатов, ориентация на индивидуализацию пути освоения материала), формированию новых видов учебной деятельности (в том числе, использование электронной почты, поиск информации на сайтах различных экологических организаций).
Целью организации исследовательской работы учащихся в природе, воспитания у учащихся основ экологической культуры, самореализации учащихся в мероприятиях экологической направленности. Организаторы ИОУ исходили из того, что учащиеся должны знать не только теоретические основы наук, но и уметь оценивать биоэкологическую обстановку на той территории, где проживают, проводить исследования леса, луга, реки, родника, участвовать в практических природоохранных мероприятиях. Такой подход дал положительные результаты: возрос интерес учащихся к исследованиям в природе, организовано научное руководство исследовательскими работами.
В настоящее время программа ИОУ ориентирована не только на дополнительное биоэкологическое образование, но и на предпрофильную подготовку выпускников основной школы. В основу программы положен компетентностный подход. Каждый учащийся с помощью руководителя разрабатывает свой образовательный маршрут.
Анализ работы исследовательского общества, показывает, что приобщение учащихся к исследовательской деятельности в условиях лицея решает несколько важных педагогических проблем:
1) стимулирование интеллектуальной активности обучающихся;
2) приобщение учащихся к самостоятельной творческой деятельности;
3) развитие творческого потенциала личности, реализация потребности в самоутверждении личности;
4)профессиональное самоопределение, подготовка к вузовскому образованию.
2.2. Исследовательская деятельность на уроках биологии и во внеурочное время.
Одним из путей творческого восприятия науки является систематическая научно-исследовательская работа.
Наука включает в себя как деятельность, направленную на получение знания, так и её результаты. Практикой многократно доказано, что научиться грамотно, проводить исследования может любой человек.
Остановимся на классификации письменных работ учащихся.
На наш взгляд можно выделить следующие группы:
а) «Творческие работы».
Сюда можно отнести сочинения, описания на заданную тему, критические заметки и т. п. Определение таких работ как учебно-исследовательских достаточно условно: зачастую в них отсутствует исследовательский аспект в обработке и представлении материала; их отличает «не научное» изложение.
б) Реферативные работы (литературные обзоры).
Подготовка хорошего литературного обзора по любой теме — задача очень сложная, особенно для юного учёного. Автор должен обработать большое количество монографий, сборников и статей, в которых содержится материал по интересующей его теме. Доступ учащихся в научные библиотеки практически закрыт, поэтому обычно при написании реферата используются несколько статей, имеющихся в наличии у самого учащегося или его руководителя.
Хороший реферат — тоже научная работа. Но если он составлен как простой информационный обзор по теме и не присутствуют анализ и обработка представленного материала, то его нельзя отнести к научной работе. В этом случае он скорее попадёт в категорию творческих работ.
Литературный обзор по теме исследования обычно предусматривается в исследовательских работах как отдельная глава.
В последние годы, с развитием новых информационных технологий, появилась возможность с помощью сети Интернет пользоваться электронными библиотеками и сайтами, где размещены журналы, монографии и другие литературные источники по различным проблемам микробиологии, генетики и биохимии, что существенно облегчает начинающим исследователям поиск необходимой литературы при подготовке рефератов.
в) Отчёты об экспедициях и поездках.
В работах этой группы может содержаться интересный фактический материал, собранный во время прохождения маршрута или проведения наблюдений. Чаще всего он излагается в виде перечисления увиденного или представляет собой текст, переписанный из дневников походов, без какого-либо обобщения, систематизации и обработки собранных данных.
г)Исследовательские работы.
Этот тип работ существенно отличается от описанных выше. В нём содержатся обязательные элементы научного исследования: постановка цели, формулирование задач, выбор методов сбора и обработки фактического материала, проведение наблюдений, опытов и экспериментов, анализ и обсуждение полученного материала, в результате которых исследователь получает ответы (выводы) на поставленные вопросы.
Различия же между учебно-исследовательской и исследовательской работами малосущественны и, на наш взгляд, они заключаются в том, что учебно-исследовательские работы выполняются учащимися под контролем преподавателей, и часто с использованием упрощённых методик сбора и обработки данных, или по некоторому набору последовательных заданий, разработанных с учётом возраста и опыта начинающего исследователя. Результаты, полученные в процессе выполнения таких работ, часто известны руководителям заранее.
Исследовательские же работы подразумевают большую самостоятельность учащихся, как при выборе методик, так и при обработке собранного материала; Для их выполнения требуется хорошая техническая база и организация методически правильного руководства. В этом случае руководители выступают в качестве консультантов.
И ещё одно отличие. Учебно-исследовательская деятельность подразумевает, в первую очередь, ознакомление учащихся с различными методиками выполнения работ, способами сбора, обработки и анализа полученного материала; она направлена на выработку умения обобщать данные и формулировать результаты. При проведении же исследовательских работ подразумевается, что школьник уже познакомился с основными принципами и методами сбора и обработки данных, освоил их и в состоянии сам оценить свои возможности.
д)Комплексные работы.
Часто во время экспедиций и других поездок школьники под руководством преподавателей ведут различные исследования по многим направлениям. Это и зоология и ботаника, география и геология, топонимика и этнография. Выполненные работы объединяются в общий отчёт, где представляются в виде отдельных разделов.
И если отчёт имеет общую цель и выделенные задачи для всего исследования, а также проработанные методические вопросы, общие выводы или заключение, то такую работу можно назвать комплексным исследованием, осуществлённым группой учащихся. Если же каждый раздел имеет собственную цель и задачи, методику, выводы или заключение, то следует говорить не о комплексной работе, а об отчёте экспедиции, практики и т. п. И руководителям таких работ следует посоветовать — не делать «сборную солянку» из не связанных между собой материалов, а помочь учащимся оформить свои исследования в виде индивидуальных или групповых исследовательских работ.
Подготовительный период в исследовательской работе.
Обычно в проведении исследования 1/3 времени занимает подготовительный этап, который включает правильную формулировку темы и цели работы, и выбор или отработку методики проведения исследования; 1/3 затрачивается на сбор материала во время наблюдений или при проведения опытов; не менее 1/3 времени уходит на обработку материала, его анализ и обобщение, написание текста работы.
В подготовительный период рекомендуется не только выбрать тему для исследования и сформулировать его задачи, но и собрать как можно больше информации о предмете изучения (знакомство с литературой, обсуждение темы со специалистами и т. д.).
Важнейшее основание для выбора темы — наличие какого-либо противоречия или отсутствие объективных данных.
Успех любой работы в первую очередь зависит от того, насколько ясно сформулирована цель исследования и его задачи. Цель работы должна быть конкретной, чётко сформулированной, чтобы ясно выделить вопрос, на который мы хотим получить ответ. Нельзя, например, наблюдать за водными беспозвоночными вообще, но можно выяснить, к примеру, какие виды водных ракообразных или моллюсков водятся в конкретном пруду. Кроме этого цель должна быть доступна для конкретного исследователя. «Гигантизм» в выборе темы и цели исследования — наиболее распространённая ошибка начинающих исследователей.
Как пример остановимся на предполагаемом исследовании — «Водные беспозвоночные реки Днестр». Данная тема подразумевает работу большого коллектива исследователей, которые в различные сезоны года, в течение ряда лет должны объехать разные города П М Р для сбора материала. Если же предполагается изучить водоёмы окрестностей какого-либо населённого пункта в течение нескольких дней, то название темы явно не будет отражать характера проводимой работы. Кроме этого, данная тема подразумевает изучение большого аспекта возможных задач, как изучение видового состава различных систематических групп, их экологических особенностей, мест обитания и др. А изучение, например, видового состава и мест обитания водных моллюсков и насекомых не даст достаточного объёма материала, чтобы ответить на главный вопрос, подразумеваемый в приведённом исследовании — выяснить всё, касающееся видового состава и особенностей распространения всех групп водных беспозвоночных реки Днестр.
Формулировка задач исследования — тоже довольно сложное и трудоёмкое занятие. При их постановке исследователь должен чётко указать, для чего проводилась работа, за чем (или кем) нужно было наблюдать и выяснить, что хотелось бы узнать. Вопросы, которые ставятся в задачах, должны быть чёткими и предполагать однозначный ответ. Условно можно подразделить возможные задачи (по задаваемым вопросам) на следующие типы:
1.Количественные задачи (отвечающие на вопрос «Сколько?»).
2.Количественные задачи на выявление связей между явлениями(«Какова связь?»).
3. Качественные задачи (отвечающие на вопрос «Есть ли?»).
4. Функциональные задачи («Для чего?» или «Зачем?»).
5.Задачи на выявление механизмов (отвечающие на вопрос «Как?»).
6.Задачи на выявление причин явлений («Почему?»).
Пример: «Установить, почему влечение суток изменяется распределение фитопланктона по акватории водоёма?».
Планирование подразумевает необходимость в выборе методов работы и в определении методики проведения исследования. Истину дают не предположения, а правильно подобранные факты. Хорошо продуманный и подобранный метод исследования часто является основой его успеха.
Установление любых закономерностей начинается со сбора фактов, относящихся к теме исследования. Факты эти могут быть взяты из литературы и любых других источников. Но первоисточником, а нередко и единственным источником их получения в биологии служат непосредственные наблюдения в природе или эксперименты, проводимые в лабораторных условиях.
Сбор научных фактов требует выполнения некоторых многократно проверенных практикой правил:
1.Записи наблюдений должны делаться в специальных журналах наблюдений или в полевом дневнике безотлагательно, как бы наблюдатель ни надеялся на свою память. В записях допустимы общепринятые в науке сокращения и условные знаки. В остальном, чтобы избежать путаницы, записи должны быть полными.
2. Всякое исследование должно, по возможности, документироваться вещественными образцами. Таковыми являются: гербарий, коллекции добытых животных и др. С развитием фото- и видеотехники, доказательством может являться и фото- или видеоизображение.
3. Результаты каждого наблюдения, опыта или эксперимента должны быть воспроизводимыми, т. е. при повторении любого из проведённых экспериментов должны быть получены сходные результаты. Необходимо учитывать, что любой опыт или описание нуждаются в контроле и в повторении. Если результаты отличаются, следует оценить их с помощью методов статистики.
4. Полученные результаты должны быть однозначными и не давать возможности различного толкования.
5. Если работа основана на выявлении видового состава обитающих в водоёме беспозвоночных, то это надо делать очень тщательно, чтобы обнаружить и учесть не только массовые, но и редкие виды.
Результаты любой работы зависят от числа проведённых опытов, наблюдений и их обработки. Поэтому при выборе методики необходимо оценить, сколько необходимо провести однотипных измерений, наблюдений и т. п. и какие использовать способы обработки первичных данных.
Сбор материала и принципы работы с ним.
Основной метод получения научных выводов— сравнение наблюдений, опытов и экспериментов. Нельзя сравнивать результаты наблюдений, проведённых в разных местах и в разные сезоны. Опыты, как правило, ставятся не менее чем в двух вариантах. При этом тот из них, в котором условия остаются естественными или обычными, называется контрольным. Чем сложнее характер условий, в которых протекает опыт (или ведутся наблюдения), тем больше повторении Должно быть. Между опытом и наблюдениями в природе нет чёткого рубежа. Исследователь должен всегда искать ответы на интересующие его вопросыво множестве опытов, стихийно возникших в природе или проводимых в лабораторных условиях.
Очень часто материал или площадь исследуемого объекта настолько велики, что исследовать его целиком невозможно. В таких случаях пользуются методом проб или выборки материала для точного изучения из отдельных частей целого.
Пробами могут быть отдельные участки местности (площадки и т. п.), отрезки времени, отдельные части объекта и др.
Любые научные материалы должны быть достоверными, то есть отражать истинную картину имеющихся в природе закономерностей, численных соотношений и процессов. Результатом малочисленных наблюдений и проб могут стать данные, искажённые случайным взаимодействием каких-либо неучтённых обстоятельств.
Так же искажает истину и неосознанная предвзятость подбора проб. Он должен быть либо совершенно независим от исследователя, либо подчинён математической закономерности. Например, исследователь бросает, не глядя, палку за спину и там, где она падает, закладывает пробные площадки (и так 5— 10 раз). Математическое размещение проб осуществляется в строго геометрическом порядке (в шахматном или через равные промежутки по прямой), через равные промежутки времени, или выбор каждой пятой, десятой и т. д. пробы для обследования. Если пространство неоднородно, то площадки нужно разместить так, чтобы они характеризовали участки с разными свойствами.
При обработке собранных материалов (проб, наблюдений, опытов и т. п.) и изложении результатов работы необходимо как можно более полно сравнить результаты опытов, учётов или наблюдений. Сведение всех полученных данных в таблицы или представление их в графиках и диаграммах — самый наглядный и экономный способ обработки первичных данных. Но сами по себе таблицы, диаграммы и графики — только материал для описаний и размышлений. Все результаты, подлежащие обсуждению, должны отражать собственные наблюденияи опыты. Сравнивать их можно (а иногда и необходимо) с данными, содержащимися в литературе по данной теме, с обязательной ссылкой на используемые источники.
Переписывание данных из дневника наблюдений без какой-либо обработки и осмысления — недопустимая вещь.
Обработку результатов проводят после окончания наблюдений или учётов на основании записей в полевых дневниках. Для этого есть различные способы. Например, записи полевых наблюдений ежевечерне систематизируют и группируют по видам в общей тетради. Или на каждую встречу (с животным или растением) заполняют «Карточку регистрации встреч». Систематизированный фактический материал должен быть максимально достоверным и охватывать весь период наблюдений; стиль изложения — сжатым, главное внимание уделяется сводным таблицам, картам, рисункам.
После того как собранные материалы обработаны и проведено обсуждение полученных результатов, полезно вернуться к задачам и посмотреть, ответил ли исследователь на поставленные "в них вопросы. Краткое изложение результатов работы, отвечающее на вопросы задач, — это выводы, к которым исследователь пришёл в результате проведённых исследований. Формулируя выводы, необходимо помнить, что отрицательный результат — тоже результат, и он тоже должен присутствовать в выводах, как бы автору ни хотелось его скрыть.
Правила оформления результатов исследования
Разносторонний фактический материал, собранный в период проведения исследования, должен быть осмыслен и обработан. И он является основой для составления и написания исследовательской работы.
Форм изложения исследовательских работ много: научный отчёт, статья, заметка, книга, доклад, тезисы доклада и т. п.
Отчёт — это одна из простейших форм, являющаяся обобщением первичных данных для последующих исследований, а также обзорных статей, очерки т. д. В то же время отчёт представляет собой законченный материал, подводящий итог определённому периоду наблюдений.
Отчёты, как и другие научные работы, пишутся приблизительно по одному и тому же плану. В изложении следует добиваться точности и общедоступности. Не следует злоупотреблять научными терминами (частый грех начинающих), тем более нельзя пользоваться словами, смысл которых вам не вполне ясен. Наукообразное нагромождение учёных слов — верное свидетельство того, что автор — новичок в науке. Умение грамотно и понятно писать приходит с опытом.
Рекомендуемый порядок изложения материала:
1. Название темы работы. Название должно точно отражать содержание работы. Например: «Хищники города Дубоссары, Дубоссарского района». «Особенности выращивания сортов томатов, акклиматизированных в ПМР».
2. Введение.
Во Введении обосновывается необходимость проведения данной работы. Здесь полезно кратко описать состояние проблемы, которую вы выбрали для изучения, и объяснить актуальность выбранной темы. Сюда же можно включить обзор литературы (в отчёте это является необязательным и может опускаться).
Обзор литературы должен ознакомить читателя с работами, выполненными по той же теме, с нерешёнными в данной области проблемами. Сведения должны быть изложены словами автора. Приведённую цитату необходимо взять в кавычки. И те и другие представленные материалы должны обязательно содержать ссылки на использованные источники (инициалы, фамилия (или фамилии) автора и год издания работы). Эти сведения заключаются в скобки, например, (В. А. Ковров и др., 1985) или указываются так: По мнению К. Д. Алешин (1999) «......» (и приводится цитата, которую заключают в кавычки).
3. Дата и место проведения. Здесь необходимо дать краткую географическую характеристику места, где проводилась работа: область, район, название ближайшего населённого пункта; при необходимости— название леса, реки,площадь территории, на которой проводились наблюдения и т. д.; и указать сроки проведения исследований.
4. Цель работы и её задачи. Здесь указывается, для чего делалась работа, что надо было наблюдать и выяснить.
Задачи расширяют цель. Задачи могут начинаться со слов «Установить», «Выявить», «Выяснить», «Изучить».
Например, можно выделить следующие задачи в работе по изучению питания и поведения большого пёстрого дятла на кузницах в зимнее время:
1. Установить типы устройства кузниц большого пёстрого дятла в зависимости от месторасположения на стволе.
2. Выяснить закономерности поведения дятла при кормлении на кузнице.
3. Установить количество семян, поедаемых дятлом в течение одного часа и оставляемых в шишке; и т. п.
5. Методика работы.
Результаты работы зависят от числа проведённых опытов, наблюдений и их обработки. В этой главе указывают, какими способами велись наблюдения; сколько их было; какие измерения проводились и т. п.; какие способы обработки первичных данных использовались. Всё должно быть подробно описано. Это связано с необходимостью уточнять: методы, какой научной школы были использованы.
Методика — это описание того, как выполнялась работа. Обычно методику пишут в прошедшем времени, например, «...в описанном биотопе, заложили площадку 20'20мтак, чтобы муравейник находился в пределах площадки». Определение, сравнение, вычисление, измерение, наблюдение, оценка, установка ловушек, «кошение» сачком и т. п. — всё это МЕТОДИКА.
6. Описание работы (или Результаты и их обсуждение).
Здесь приводится изложение наблюдений, результаты опытов, измерений, сравнений, учётов и их обсуждение. (Описание работы не предусматривает переписывание дневника наблюдений). Все полученные данные должны быть обработаны и осмыслены.
Сведение всех полученных данных в таблицы или представление их в графиках и диаграммах — самый наглядный и экономный способ обработки первичных данных. Но сами по себе таблицы, диаграммы и графики — только материал для описаний и размышлений. Это и должно быть основным содержанием данной главы. Кроме того, целесообразно провести обсуждение полученных данных и их сравнение.
Таблицы, графики, рисунки и другие вспомогательные материалы, вставленные в основной текст работы, должны иметь номер и чёткие названия. При проведении анализа данных, включённых в таблицу, необходимо сделать ссылку в тексте работы на обсуждаемую таблицу (график и т. п.). Обычно принято ссылаться следующим образом: «Как видно из данных (именно из данных,а не из таблицы), представленных в табл. 1 ...»
Все результаты, подлежащие обсуждению, должны отражать только собственные наблюдения и опыты. Сравнивать их можно (а иногда и необходимо) с данными, содержащимися в литературе по данной теме, с обязательной ссылкой на используемые источники.
7. Выводы. В этой главе приводятся краткие формулировки результатов работы, отвечающие на вопросы поставленных задач, в виде сжато изложенных пунктов. Здесь не должно быть объяснений полученных результатов или их содержания, т. е. не должна повторяться (хоть и кратко) глава «Описание работы». Выводы должны быть именно выводами. Например, «На основе полученных данных можно сделать следующие выводы.
1. Видовой состав птиц обследованной территории насчитывает 135 видов
2. К редким видам относятся ...; и т. д.
Необходимо помнить, что отрицательный результат— тоже результат, и он должен быть обнародован.
Если в работе нельзя чётко сформулировать выводы, то рекомендуется выделить главу «3аключение», где кратко изложить основные моменты.
8. Благодарности. Здесь уместно поблагодарить всех, кто помогал в работе, в подготовке к ней, в обработке результатов и в написании отчёта. (Благодарности можно также поместить в конце главы Введение).
9. Использованная литература. Здесь необходимо перечислить все определители, методические разработки и рекомендации, статьи и монографии, которые использовались при выполнении работы, а также литературные источники, на которые ссылались при обсуждении и сравнении результатов.
Список составляют в алфавитном порядке по фамилиям авторов (или названиям сборников) и указывают: автора(-ов), название, город, издательство, год издания, количество станиц.
При использовании источников на иностранных языках их помещают после списка русских источников, также по алфавиту.
10. Приложения.
Часто собранный в результате проведённых исследований материал бывает очень объёмным. И при его обработке делается много схем, таблиц, графиков, рисунков и т. п. Нет смысла помещать их все в текст работы. Они будут лучше смотреться вынесенными в Приложения после основного текста. Сюда же можно поместить и некоторый первичный материал, например, описания пробных площадок или данные промеров и учётов, а также схемы и фотографии, выполненные в процессе работы. Но в любом случае на помещённый в приложении материал должны быть ссылки в основном тексте.
Общие требования к оформлению работ. Работа должна быть аккуратно написана или напечатана на пишущей машинке или компьютере. Титульный лист работы должен содержать следующие сведения: название темы работы, дату и место её проведения, фамилию и имя автора, Ф. И. О. руководителя работы (если таковой имеется). Для занимающихся в биологических кружках и объединениях дополнительно указывается их название.
Примеры исследовательских лабораторных и практических работ по биологии.
Примеры исследовательских уроков в разделе «Человек».
Так, например, перед изучением новой темы «Питание и пищеварение» учащимся было дано задание проблемно-исследовательского характера: верна ли поговорка «Человек — то, что он ест». Ученикам было предложено выдвинуть гипотезы, предложить пути их решения, обосновать ход действий по их проверке. Все это было обсуждено в ходе поисковой беседы.
На уроке «Энерготраты человека и пищевой рацион», используя метод исследовательской ситуации по определению функциональной пробы Серкина с максимальной задержкой дыхания до и после нагрузки, проводили поисковое обсуждение демонстрации опыта. Анализируя результаты, учащиеся отвечали на вопросы: почему дыхание непроизвольно восстанавливается после задержки? Почему после работы дыхание восстановилось быстрее, чем до нее? После того, как учащиеся сделали соответствующий вывод, им предлагалось сравнить его с материалами учебника. В итоге при сопоставлении собственного заключения исследования и материалов учебника, учащиеся убедились, что вывод, к которому они пришли в ходе эксперимента совпадает с содержанием учебника.
Урок «Пищеварение в желудке и двенадцатиперстной кишке. Действие ферментов» начали с проведения опыта по изучению механизма глотания. Учащимся было предложено сделать несколько глотательных движений. В результате опыта обнаружилось, что после 3-4 попыток становится труднее произвести глотание. Ими было сделано предположение, что механизм глотания связан с деятельностью слюнных желез. В результате исследовательского самонаблюдения, выяснили, как осуществляется механизм глотания. Глотание - рефлекторный акт. Оно совершается непроизвольно. Центры глотания и слюноотделения находятся в одном и том же отделе головного мозга.
Таким образом, разнообразие форм исследовательской деятельности развивает творчество учащихся, повышает интерес к предмету биологии, прививает любовь и бережное отношение к природе, способствует активности детей во внеурочной и внеклассной работе.
2.3. Результаты опыта использования учебно-исследовательской деятельности в обучении биологии
В современной школе большая часть знаний преподносится в готовом виде и не требует дополнительных поисковых усилий и основной трудностью для учащихся является самостоятельный поиск информации, добывание знаний. Поэтому одним из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса является организация учебной исследовательской деятельности и развитие её основного компонента – исследовательских умений, которые не только помогают учащимся лучше справляться с требованием программы, но и развивают у них логическое мышление, создают внутренний мотив учебной деятельности в целом.
Формировать исследовательские умения необходимо не только на уроках, но и во внеклассной работе, которая позволяет учащимся интересующимися предметом, не ограничиваться рамками учебной программы. Применение во внеклассной работе заданий, связанных с проведением наблюдений и опытов, развивает у детей исследовательские наклонности.
Проблема исследования связана с преодолением противоречия между необходимостью активизации познавательной деятельности, развития исследовательских наклонностей учащегося, его познавательного интереса к изучению биологии и преобладанием анатомо-морфологического материала в содержании курса биологии.
Еще Сухомлинский отмечал: « Страшная эта опасность – безделье за партой, безделье месяцы, годы. Это развращает морально, калечит человека и ... ничего не может возместить того, что упущено в самой главной сфере, где человек должен быть тружеником – в сфере мысли».
Мы с учащимися  нашего лицея активно занимаемся исследовательской  работой.
Вовлечение обучающихся в исследовательскую деятельность мною осуществляется  на уроках  биологии, химии и в системе дополнительного образования  в кружке
Тематика и характер исследовательских работ учащегося могут быть различны, но в рамках урока должны отвечать рабочим программам.
Применение во внеклассной работе заданий, связанных с проведением наблюдений и опытов, развивает у учащихся исследовательские наклонности - необходимо не только поставить опыт и получить результаты экспериментальной работы, но и проанализировать их, выявить причинно-следственные связи, предложить свои пути решения проблемы. Это развивает логику и мышление обучающихся, заставляет их изучать дополнительный материал по определенной экологической проблеме, требует организации и собранности. Кроме того, в ходе выполнения исследования  происходит непосредственное общение ребят с природой, развивается наблюдательность, повышается экологическая культура в целом.
Решая конкретную экологическую проблему, юные исследователи начинают понимать необходимость природоохранной деятельности, чувствовать ответственность за состояние природной среды своей местности, своего края, повышают экологическое сознание.
Так работа «Исследование экологического состояния родников г.Дубоссары», выполненная членами кружка «Земляне», посвящена важной проблеме исчезновения родников. Актуальность состоит в важности подземных вод для питания рек, использования их для бытовых и иных нужд. Авторы поставили перед собой цель - изучить и благоустроить родники в черте своего города. Определили круг задач для достижения поставленной им цели. Провели физико-химический анализ воды, разработали план мероприятий для улучшения состояния родников и летом 2013 года помогали в благоустройстве родника Большой Фонтан. Надеемся, что, спасая родники, поможем в какой-то степени остановить процесс разрушения, гибели малых водных объектов.
Итогом работы стало- составление паспорта родника Большой Фонтан, расположенного в микрорайоне Большой Фонтан г. Дубоссары.
Применяя учебно-исследовательскую деятельность в своей практике, мы реализуем основной принцип – принцип систематичности, последовательности и комплексности, что помогает повысить интеллектуальный уровень, творческий и познавательный интерес предмета биология в сфере учебной и внеклассной деятельности.
За период (с 2011 по 2014) использования данной технологии на уроке и во внеурочное время наблюдается повышение интереса обучающихся к предмету «Биология», высокий уровень мотивации к учебной и вне учебной деятельности (с 81% до 90%)
 Наблюдается позитивная динамика учебных достижений обучающихся:
-рост «качества знаний» при 100 %-ной успеваемости (с 67,5% до 74,5%)
Позитивная динамика успеваемости обучающихся по биологии
за последние три года
Учебный год % качества % успеваемости Средний балл
2011-2012 67,5 100 3,9
2012-2013 69,0 100 3,9
2013-2014 74,5 100 4,0
 
           
Таким образом, поиск и использование современных и наиболее эффективных форм и методов учебно-исследовательской деятельности способствует интеллектуальному развитию личности, повышению качества образования, продолжению образования в соответствии с профессиональными намерениями. Это отвечает требованиям современного общества о необходимости сформировать профессионально и социально компетентную, мобильную личность, способную делать профессиональный и социальный выбор и нести за него ответственность.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе исследования установлено, что проблема формирования исследовательских умений в процессе изучения биологии актуальной для современной образовательной практики, но занимающая огромное количество времени.
Исследовательские умения учащихся определены нами как специально организованная, познавательная творческая деятельность учащихся, по своей структуре соответствующая научной деятельности, характеризующаяся целенаправленностью, активностью, предметностью, мотивированностью и сознательностью. В процессе реализации этой деятельности осуществляется с различной степенью самостоятельности активный поиск и открытие учащимися знаний, с использованием доступных для учащихся методов исследования. Ее результатом является формирование познавательных мотивов и исследовательских умений, субъективно новых для учащегося знаний и способов деятельности.
Исследовательские умения - это готовность к осуществлению исследовательской деятельности на основе использования знаний и жизненного опыта, с осознанием цели, условий и средств деятельности, направленной на изучение и выяснение процессов, фактов, явлений. Они включают три компонента: мотивационный, проявляющийся в виде познавательного интереса; содержательный, включающий систему специальных и предметных исследовательских знаний; операционный, включающий систему специальных, интеллектуальных и предметных умений.
При формировании исследовательских умений необходимо организовывать следующие этапы (постановка цели; знакомство с выполнением действия, которым надо овладеть; усвоение или восстановление знаний, на основе которых будут вырабатываться эти умения, формулировка правил осуществления действия; показ образца данного действия; практическое овладение действием, выработка правильного умения; самостоятельные и систематические упражнения) и соблюдать определенные педагогические условия (учет степени готовности и возможностей учащихся к проведению исследовательской деятельности; создание психологического настроя учащихся на необходимость выполнения определенных действий в процессе выполнения учебного задания; обеспечение четкости и доступности изложения цели и задач, которые учащиеся должны решить в ходе учебно-исследовательской деятельности; полнота и ясность представления структуры формируемого исследовательского умения, четкий показ способов выполнения действий; организация деятельности учащихся по овладению отдельными действиями или их совокупностью (приемом) с использованием системы заданий).
Метод формирования исследовательских умений на уроках биологии включающая в себя: определение для каждого урока задач по развитию исследовательских умений; учебное содержание по биологии исследовательского характера; насыщение уроков заданиями проблемно исследовательского характера; организацию самостоятельной исследовательской деятельности школьников; использование демонстрации технологических опытов и экспериментов с их последующим обсуждением; решение учащимися проблемно-исследовательских задач; обсуждение исследовательских проблемных ситуаций; комплекс проблемно-исследовательских задач, систему проблемно-исследовательских упражнений, комплекс исследовательских заданий для самостоятельной работы, комплекс исследовательских заданий для самонаблюдений.
Положительные результаты педагогического исследования свидетельствуют об эффективности разработанного метода формирования исследовательских умений на уроках биологии и во внеурочное время. Они заключаются в более высокой сформированности мотивационного, содержательного и операционного критериев исследовательских умений учащихся в процессе изучения биологии.
Под исследовательскими умениями понимают готовность к осуществлению исследовательской деятельности на основе использования знаний и жизненного опыта, с осознанием цели, условий и средств деятельности, направленная на изучение и выяснение определенных процессов, фактов, явлений. Исследовательские умения являются сложными и включают три компонента: мотивационный проявляющегося в виде познавательного интереса, содержательный (система знаний), операционный (система умений).
Для того, чтобы процесс развития исследовательских умений был эффективным, необходимо организовать определенные последовательные этапы овладения данными умениями: постановка цели (мотивационный); знакомство с выполнением действия, которым надо овладеть; усвоение или восстановление знаний, на основе которых будут вырабатываться эти умения, формулировка правил осуществления действия; показ образца данного действия; практическое овладение действием, выработка правильного умения; самостоятельные и систематические упражнения.
Эффективность развития исследовательских умений учащихся на уроках биологии зависит от соблюдения ряда педагогических условий: учет степени готовности и возможностей учащихся к проведению исследовательской деятельности; создание психологического настроя учащихся на необходимость выполнения определенных действий в процессе выполнения учебного задания; обеспечение четкости и доступности изложения цели и задач, которые учащиеся должны решить в ходе учебно-исследовательской деятельности; полнота и ясность представления структуры формируемого исследовательского умения, четкий показ способов выполнения действий; организация деятельности учащихся по овладению отдельными действиями или их совокупностью (приемом) с использованием системы заданий.
Содержание программы и учебника по биологии позволяют развевать исследовательские умений учащихся на уроках биологии.
В своей сущности исследовательская деятельность предполагает активную познавательную позицию, связанную с периодическим и продолжительным внутренним поиском, глубоко осмысленной и творческой переработкой информации научного характера, работой мыслительных процессов в особом режиме аналитико-прогностического свойства, действием путём «проб и ошибок», озарением, личными и личностными открытиями! Этим она отличается от эвристического и проблемного обучения, находясь с ними в тесной взаимосвязи и одной группе образовательных технологий.
Исследовательская деятельность может послужить отправной точкой к возникновению интереса к биологической науке. Нестандартные ситуации исследования активизируют деятельность учащихся, делают восприятие учебной информации более активным, целостным, эмоциональным, творческим.
Использование исследования как метода познания, качественно повышает уровень деятельности учащегося, когда, как бы поднимаясь по ступеням интеллектуальной активности и самостоятельности, ученик идет от восприятия и усвоения готовой информации - через воспроизведение полученных знаний и освоенных способов деятельности, через знакомство с образцами научного решения проблем - к овладению методами научного познания, к самостоятельному и творческому их применению.
Исследовательская деятельность помогает сформировать личность учащегося, ибо, как подчеркивает известный психолог А.Н. Леонтьев, «личность не есть целостность, обусловленная генотипически: личностью не родятся, личностью становятся». [15].
Активизируя мыслительную деятельность, исследование способствует раскрытию личностных качеств учащихся и развитию его эмоциональной сферы. Участие в исследовательской работе помогает убедить учеников в их человеческой ценности. Современные знания об интеллектуальных возможностях детей дают основания предполагать, что каждый ученик обладает относительно неиспользованными способностями к обучению. Интеллект отмечается динамическим потенциалом, и учитель может создать стимулирующую среду, способствующую развитию умственной и творческой деятельности ученика.
Результаты экспериментальной работы показали, что реализация модели на фоне совокупности педагогических условий способствует поэтапному совершенствованию знаний, умений и навыков творческой деятельности, мотивации, творческому мышлению и развитию индивидуально-психологических особенностей личности младших школьников, проявляющихся в творчестве, а в целом - развитию их творческого потенциала.
Выполненный анализ полученных результатов экспериментальной работы доказал, что выдвинутая гипотеза нашла свое подтверждение, задачи научного поиска решены, цель исследования достигнута.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Алексеев В.Е. Организация творчества учащихся М.Просвещение -
2004 г.
2. Алексеев Н.Г. Проектирование и рефлексивное мышление // Развитие личности. - 2002. №2.
3. Алексеев Н.Г., Леонтович А.В. Критерии эффективности обучения учащихся исследовательской деятельности // Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник. - М.: Народное образование, 2001.
4. Алексеев Н.Г., Леонтович А.В., Обухов А.С., Фомина Л.Ф. Концепция развития исследовательской деятельности учащихся // Исследовательская работа школьников. - 2002. №1.
5. Алексеева Л.Н., Копылов Г.Г., Марача В.Г. Исследовательская деятельность учащихся: формирование норм и развитие способностей // Исследовательская работа школьников. - 2003. №4.
6. Арцев М.Н. Учебно-исследовательская работа учащихся: методические рекомендации для педагогов и учащихся //Завуч для администрации школ.-2005. - №6.
7. Ахметшина Г.М. Организация учебно-исследовательской деятельности с учащимися Детского эколого-биологического центра //Одаренный ребенок.-2006. - №5. - С .90-97.
8. Бабанский Ю.К. Педагогика М, Просвещение, 2004г.
9. Банникова И.Ю., Марков С.В. Социально-образовательная среда как главный фактор развития исследовательского мышления детей // Исследовательская работа школьников. - 2003. №3.
10. Баранов С.П. Принципы обучения. М, 2005г.
11. Баранова Е.В. Методические основы использования учебных исследований при обучении геометрии в основной школе: дис. ... канд. пед. наук. 13.00.02.
12. Баранова Э.А. Диагностика познавательного интереса у младших школьников и дошкольников. - СПб: Речь, 2005.
13.Башенков А.К. Технология. Методика обучения технологии.5-9 класс:Метод, пособие /А.К.Башенков, А.В. Бычков, В.М.Казакевич.-М.:Дрофа, 2003г.
14. Белых С.Л. Мотивация исследовательской деятельности учащихся // Исследовательская работа школьников. — 2006. № 3.
15. Белых С.Л. Управление исследовательской активностью ученика: Методическое пособие для педагогов средних школ, гимназий, лицеев / Комментарии А.С. Савичева. Под ред. А.С. Обухова. - М.: Журнал «Исследовательская работа школьников», 2007..
16. Бельфер М. Несколько слов об исследовательских работах школьников //Литература (Первое сентября).-2006.-№17.
17.Бережнова Е.В. Основы учебно-исследовательской деятельности студентов: Учеб.для студ. сред. пед. учеб. заведений / Е. В Бережнова, В.В, Краевский. - М.: Издательский центр «Академия», 2005..
18. Бирич В.Г., Горелов А.С., Зосимова Л.П., Свешникова Н.В. Изучаем культуру русских деревень. Организация учебно-исследовательской деятельности учащихся // Народное образование. - 2001. №3.
19. Блинова Т.В. «Школа исследователей» как форма подготовки старшеклассников к научно-исследовательской деятельности // Исследовательская работа школьников. - 2003. №1.
20. Богоявленская Д.Б. Психология творческих способностей. - М.: Академия, 2002.
21. Борзенко В.И., Обухов А.С. Насильно мил не будешь. Подходы к проблеме мотивации в школе и учебно-исследовательской деятельности // Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник. - М.: Народное образование, 2001.
22. Босова Л.Л. Исследовательская деятельность на уроках информатики в 5-6 классах //Информатика и образование.-2006.- №6.
23. Брушлинский А. В. К предыстории проблемы «сознание и деятельность» // Проблема деятельности в советской психологии: В 2 ч. М., 1977
24. Бузов Б. А. и др. Материаловедение швейного производства. - М, 2004г.
25. Волков И.П. Приобщение к творчеству М. Просвещение, 2002 г.,
26. Волкова Ю.Л. Исследовательская деятельность - средство формирования ценностного отношения к природе у школьников //Исследовательская работа школьников. - 2005. - №4.
27. Вострикова Н.А. Школьное научное общество «Истоки» - направление опытно-экспериментальной работы школы // Исследовательская работа школьников. - 2003. №3.
28. Выготский Л.С. Воображение и творчество в детском возрасте. -М., Просвещение, 1967.
29. Выготский Л.С. Психология искусства. М.: Искусство, 1968.
30. Гальперин П.Я. Функциональные различия между орудием и средством. //Хрестоматия по возрастной и педагогической психологии. Под ред. И.И.Ильясова, В.Д.Ляудис. - М.: Издательство МГУ, 1980.
31. Гафитулин М.С. Проект "Исследователь". Методика организации исследовательской деятельности учащихся //Педагогическая техника. - 2005. - №3; Школ, технол. - 2005. - №3.
32. Глебкин В.В. Универсальное образование и общие принципы обучения // Исследовательская работа школьников. - 2003. №2.
33.Гликман И.З. Подготовка к творчеству: учебное исследование //Школ, технол. - 2006. -№3.
34.Голанцева Т.П. Организация мини-экспедиций // Исследовательская работа школьников. - 2004. №1.
35. Голанцева Т.П. Создание среды для развития способных и одарённых детей // Исследовательская работа школьников. - 2004. №2.
36. Головизнина Н.Л. Учебно-исследовательская деятельность как перспективное средство воспитания творческой личности // Дополнительное образование. - 2002. №8.
37. Гордеева Н.А. Воображение - инвариант творческого саморазвития научно-исследовательской деятельности //Инновации в образовании. -2006 .- №4.
38. Губенков. С. Ю. Новая организация внеурочной работы по техническому творчеству в средних профтехучилищах М, 2002 г.
39. Гущина К. Г., Беляева С. А. Ассортимент, свойства и технические требования к материалам для одежды. - М, 2004г.
40. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении. - М.: Педагогическое общество России, 2000.
41. Демин И.С. Программа курса «Методика научного исследования» (для 9 класса) // Школьные технологии. - 2001. №1.
42. Есипов Б.Г. Основы дидактики. М, 2003г.
43. Заварзина Н.Н. Научно-исследовательская деятельность юных участников образовательного процесса гимназии //Дополнительное образование. - 2005. - №6.
44. Зак И. С., Горохов И. К. Справочник по швейному оборудованию. -М, 2003г.
45. Зимняя И.А. Педагогическая психология. - Ростов-на-Дону:Феникс, 1997.
46. Иванов Г.А. Интегративные основы организации научно-исследовательской деятельности учащихся //Педагогические технологии. -2006.-№1.
47. Ильина Т.А. Педагогика школы. М, 2002г.
48. Казанский Н.Г. Дидактика. М, 2004г.
49. Каиров И.А. Педагогическая энциклопедия. М, 2004г.
50. Калачихина О.Д. Распространенные ошибки при выполнении учащимися исследовательских работ // Исследовательская работа школьников. -2004.№2.
51.Кикоть Е. Н. Основы исследовательской деятельности: Учебное пособие для лицеистов. Калининград, 2002.
52. Кодикова Елена Сергеевна. Формирование исследовательских экспериментальных умений у учащихся основной школы при обучении физике: Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 : Москва, 2000 220 с. РГБ ОД, 61:01-13/228-9
53. Кожевникова О.Л., Сластникова М.В. Организация исследовательской деятельности учащихся в лицее// Исследовательская работа школьников. - 2003. №3.
54. Кокеткин П. П. и др. Промышленная технология одежды. Справочник. М, 2004г.
55. Крутецкий В.А. Психология - М., 2004 г.
56. Кудрова И.А. О развитии мышления на основе исследовательского подхода //Стандартизация и мониторинг - 2006. - №5.
57. Лаврушина А.А. Обучение технологии через творческое проектирование// Педагогические инновации в образовательных учреждениях региона: Тезисы III региональной научно-практической конференции.- Ульяновск: ИПК ПРО, 2004г.
58. Лебедева Л.А. Исследовательская работа школьников в аспекте эколого-нравственного воспитания // Исследовательская работа школьников. -2003. №3.
59. Леонтович А.В. (автор-сост.). Московская городская инновационная сеть «Разработка модели образовательного процесса на основе учебно-исследовательской деятельности учащихся». // Библиотека журнала «Исследовательская работа школьников». М. 2006.
60. Леонтович А.В. Моделирование исследовательской деятельности учащихся: практические аспекты // Школьные технологии. - 2006, № 6.
61. Леонтович А.В. Модель научной школы и практика организации исследовательской деятельности учащихся // Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник. - М.: Народное образование, 2001.
62. Леонтович А.В. Тренинг по подготовке руководителей исследовательских работ школьников. Сборник анкет с комментариями // Библиотека журнала «Исследовательская работа школьников», серия «Сборники и монографии», М., 2006.
63. Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности - М, 2004г.
64. Махмутов М.И. Современный урок. Вопросы теории - М, 2002г.
65. Мокрицкая Наталья Ивановна. Формирование исследовательских умений у студентов технических специальностей при обучении общетехническим дисциплинам :Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 Н. Новгород, 2006 219 с. РГБ ОД, 61:06-13/808
66. Мухина В.С. Психологический смысл исследовательской деятельности для развития личности // Исследовательская деятельность учащихся в современном образовательном пространстве: Сборник статей / Под общей редакцией к.пс.н. А.С. Обухова. - М.: НИИ школьных технологий, 2006.
67. Обухов А.С. Исследовательская позиция личности // Исследовательская работа школьников. - 2006. № 1.
68. Ожегов С.И. СЛОВАРЬ РУССКОГО ЯЗЫКА. Около 57000 слов, под редакцией, члена-корреспондента АН СССР. Н. Ю. Шведовой. 20-е издание, стереотипное. МОСКВА. «РУССКИЙ ЯЗЫК» 1989.
69. Оконь В. Введение в общую дидактику. Пер. с польского.- М.: Высшая школа, 1990.
70. Основы педагогического мастерства. Подласый И.П. Педагогика. В 2 кн. - М, 2002г.
71. Поддьяков А.Н. Исследовательское поведение, интеллект, творчество // Исследовательская работа школьников. - 2002. № 2. .
72. Поздняк С.Н. Исследовательская деятельность школьников и метод проектов// Станд.и монитор.-2006.-№3.
73.Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования,- М., Академия, 2002.
74. Развитие исследовательской деятельности учащихся: Методический сборник / Под ред. А.С. Обухова. - М.: Народное образование, 2001.
75. Рубинштейн С.Л. Бытие и сознание. Человек и мир. - СПб.: Питер, 2003.
76. Русских Г.А. Педагогическая мастерская как средство подготовки учителя к проектированию адаптивной образовательной среды ученика /Г. А. Русских //Методист. - 2004. - № 2.
77. Саввичев А.С. Модель предметного содержания юношеской исследовательской экспедиции // Народное образование. - 1999. № 10.
78. Савенков А.И. Истоки практики исследовательского обучения// Исследовательская работа школьников.-2005.-№4.
79. Савостицкий А. В., Меликов Е. X. Технология швейных изделий. -М, 2003г.
80. Скакун В.А. Методика производственного обучения. Ч. 1-2 - М, 2002г.
81. Скаткин М.Н. Дидактика средней школы - М, 2003 г.
82. Сухарев М.И. Материаловедение. - М, 2003 г.
83. Тысько Л.А. Исследовательская деятельность учащихся в процессе обучения обществознанию// Преподавание истории и обществознания в школе.-2006.-№4.
84. Тюменова С.И. Исследовательская деятельность как условие и средство развития детской одаренности //Методист (библиотека журнала)-2006.-№5.
85. Фаизов А.А., Интегрированные уроки и спецкурсы при преподавании технологии// Педагогические инновации в образовательных учреждениях региона: Тезисы III региональной научно-практической конференции.-Ульяновск: ИПК ПРО, 2004г.
86. Файн Т.А. Поэтапные действия по формированию исследовательской культуры школьников // Практика административной работы в школе. -2003. №7.
87. Фольклорно-этнографическая и краеведческая исследовательская деятельность школьников: тем.подборка //Исследовательская работа школьников.-2005 .-№ 1 -2.
88. Фомина Л.Ф. О некоторых тенденциях развития исследовательской деятельности школьников. // Исследовательская работа школьников. -2002. № 2.
89. Халемский Г.А. Научно-исследовательская работа в условиях общеобразовательной школы //Наука и школа.-2006.-№3.
90. Черемных Г.В. Художественное оформление результатов исследовательской работы //Исследовательская работа школьников.-2005.-№3.
91.Чернякова В.Н. Технология обработки ткани: Учебник для общеобразовательных учреждений - М,: Просвещение, 1997г.
92. Чиркова Е.К. Проектная и исследовательская деятельность в рамках предметов базисного учебного плана // Исследовательская работа школьников. - 2004. №1.
93. Шевченко С.Д. Школьный урок: как научить каждого. - М. 2001г.
94. Шеленкова Н.Ю. Организация исследовательской деятельности учащихся в школьном научном обществе // Завуч для администрации школ.-2005.-№5.
95.Шрагина Л. И. Технология творческого мышления: 'Практическое пособие. - М., 2000
96. Эльконин Б. Д. Введение в психологию развития (в традиции культурно-исторической теории Л. С. Выготского). - М., 1994. Гл. 4.
Приложение 1
Министерство просвещения ПМР
МОУ НПО «Дубоссарский городской профессиональный лицей»
Образовательная область биология
Тайна родника «Большой Фонтан»
Авторы:
Кирица Дима
Подолян Анна
Лукашенко Вика
Каранга Маша
Руководитель:
Илушка Мая Ивановна
Учитель биологии

г.Дубоссары, 2014г.
План
Введение. Роль родников в жизни человека.
- проблема;
- задачи;
Основная часть. Тайна родника «Большой Фонтан».
Описание родника «Большой Фонтан».
а) местонахождение ;
б) история название;
в) родник во все времена года (фотосессия).
Экологическое состояние родника.
Исследования качества воды родника:
а) физические (дебит и температура),
б) органолептические (запах, вкус и привкус, цветность, мутность, прозрачность, жёсткость),
в) химический состав воды.
Заключение. Значение родника, как памятка культуры.
Выводы.
Перспективы.
Литература.
Приложения.
Прячет тайну родник Под застывшею сказкой из камня,
Бьётся сердце его
Сквозь журчание в пене хрустальной.
Вода! Ты божество, которое так легко спугнуть (Антуан де Сент-Экзюпери)
Вода- красота всей природы. Вода жива: она бежит или волнуется ветром. Она движется и дает жизнь, движения всему её окружающему.
Разнообразны явления природы. Из вершины высокого холма бьёт светлая холодная струя, скачет вниз по уступам холмов и образует множество ручьёв-водопадов. В местах, где вода сжата каменьями, она гнется узкою лентою. Если же поверхность не камениста, то вода выроет себе постоянное небольшое русло. И как же все живо, зелено и весло вокруг него!
Ручьи, реки, речки и озера почти всегда обрастают лесом. Вода-краса природы, она рождает лес. Полная красота всякой местности состоит именно в соединении воды с лесом. Такой живописный уголок в Приднестровье- г.Дубоссары. Удивительное сочетание полноводной реки Днестр, пологих склонов холмов и смешанного леса дают мне право гордиться своей маленькой родиной. Голубой лентой плавно вьется в нашей местности полноводная река, омывая границу Приднестровья. Чуден Днестр при любой погоде, питает землю- матушку, создает благоприятные условия для развития флоры и фауны.
Что же даёт ему силы? Как поддерживается водный баланс?
Величавую полноводность и красоту седому Днестру сохраняют многочисленные родники, которые маленькими ручейками сбегают со склонов вниз. Знакомые с детства каждому слова родина, родной, родимый связаны с чудодейственными, магическим, таинственным словом «родник» от корня «род»- начало всех начал.
Родники - это естественные выходы подземных вод на поверхность земли. В одних случаях эти источники едва заметны и только увлажняют почву, в других за их счет образуются ручьи. Начало родника- исток, а место, где родник (ручей) впадает в реку- устье.
Богата Приднестровская земля родниками. Одни как бы вытекают с пригорков, другие выбиваются из-под земли, образуя озера и речки.
Особенным вниманием и любовью пользуется родник Большой Фонтан, хранящий в себе тайну чудодейственной воды. Его тихое журчание звучит более двух веков. С незапамятных времен приднестровцы знают полезные свойства этой воды, приезжают за ней из всех микрорайонов. В день Водокрещения проводится большая служба с молебном. Воду освещают и раздают людям, устраивают купания, обливают друг друга родниковой водой, смывая с себя беды, болезни и невзгоды. Местные власти проявляют заботу о роднике, и в августе 2013 года источник был обустроен.
С каждым годом увеличивается количество людей, употребляющих воду родника «Большой Фонтан». Почему же этот родник пользуется такой популярностью? В чём заключается тайна его названия и чудодейственные свойства родниковой воды?
В связи с этим становится актуальной проблема: экологическое состояние родника «Большой Фонтан».
Для решения этой проблемы я поставила цель: исследовать качество питьевой воды родника «Большой Фонтан».
Для достижения этой цели поставили задачи:
Выяснить историю названия родника.
Составить физико-географическое описание источника «Большой Фонтан»:
- рельеф;
- геологическое строение;
- климат;
- растительный и животный мир исследуемой территории ;
Выявить экологические проблемы окружающей территории.
Сделать физический, химический и органолептический анализ воды из источника.
Составить рекомендации по охране родника.
В основу исследований положены:
- определение местонахождения родника;
- использование родниковой воды населением;
- органолептические качества;
- химические свойства;
- определение степени и характера загрязнения воды;
- экологическое состояние родника.
Методы исследования:
поисковый,
исследовательский,
аналитический,
сравнительный,
социологический.
Исследуемый источник «Большой Фонтан» находится в значительном понижении рельефа, то есть в балке на глубине 6 метров. Северная часть склона более высокая и крутая, южная - низкая и пологая. Выход воды осуществляется из водоносного слоя, состоящего из известняков и песка, то есть пластовый. Это восходящий родник – реокрен, который образует родниковый ручей с относительно низкой температурой. Вода вытекает на поверхность бурно, вырываясь из недр земли.
Здесь недавно были завершены ремонтные работы по облагораживанию территории родника, к которому приходят и приезжают за водой не только дубоссарцы, но и жители проживающие в других микрорайонах города.
Над выбиваемым потоком чистой воды поставили цементные круги, накрыли крышей, чтобы не смешивалась родниковая вода с дождевой.
Место родника и тропинка выложена тротуарной плиткой. Родник обустроен, освещен, на нем совершаются религиозные обряды. Следующим этапом должна стать очистка и углубление озера.
Есть названия стран, городов, улиц, родников… А вот о названии родников г.Дубоссарыникто не помнит. Что ж, подумали мы и назвали по своему - «Большой фонтан». Надеемся, что, спасая родники, поможем в какой-то степени остановить процесс разрушения, гибели малых водных объектов.
О родниках в старину слагали легенды, сказки. Легенды о родниках местные жители не знают, но старожилы города поделились воспоминаниями, что в прошлом родники почитали, чистили, заботились, с любовью из них брали воду, умывались и пили на здоровье».
Во все времена года родник «Большой Фонтан» имеет значительную ценность как памятник природы. Он населен уникальной фауной. Летом густые душистые травы, дикие ромашки, колокольчики и незабудки прекрасно чувствуют себя под раскидистыми ветками плакучих ив.
Осенью в золотом убранстве листопада он ярок, светел и богат.
Зимой, покрытый белой снежной шубкой, он как будто отдыхает. И даже его журчание становится тихим и мягким.
С первыми лучами весеннего солнца вновь пробуждается. Звонкое щебетание птиц перекликается с шумом воды родника.
А вот как мы относимся к роднику? Отдыхающих так и тянет провести время вблизи источника. Хочется и костер разжечь, и шашлыки сделать, прохладной воды набрать и даже машину вымыть. После отдыха бросают бутылки, остатки еды, обертки и превращают источники чистоты в островки мусора и золы, а территория изъезжена машинами, оставившими глубокие следы пробуксовки. А ведь с поверхностными водами вся эта грязь попадает в грунтовую воду, которую мы же потом и набираем для питья, нарушается рельеф местности. Над водоносным слоем родника располагается грунтовая дорога. Интенсивное движение транспорта по ней может привести к неисправным последствиям: грунт просядет и перегорит подземный канал родника.
Экологическая проблема.
Эксплуатация дороги в верхней части родника, мойка машин рядом с источником, свалка мусора, необдуманная раскопка грунта (в поисках червей), уничтожение зеленых насаждений – всё это может в определенный момент оборвать жизнь данного родника.
Многие не понимают, что родники очень уязвимы. Можно восстановить разрушенный город, посадить новый лес, осушить болото. Но родник. Если он умирает, возродить нельзя.
Для разрешения экологической проблемы нам необходимо провести следующие мероприятия:
Сохранить рельеф местности (запретить въезд машин к роднику).
Организовать экологически – грамотные стоянки для машин.
Уберечь территорию родника от нерадивых туристов (повесить памятки пользования водой родника).
Обозначить место для сбора мусора.
Облагородить территорию родника зелёными насаждениями.
Каждому из нас нужно научиться беречь источники каждый день.
Юные экологи нашего города взяли шефство над родником. Учащиеся лицея четвёртый год следят за санитарным состоянием источника «Большой Фонтан», ребята облагораживают его, проводят исследования воды.
Мы провели исследование родника «Большой Фонтан» по физическим, химическим и органолептическим свойствам воды. Для проведения опытов использовали следующее оборудование: микроскоп, пипетка, термометр, линейка, карандаш, ручка, фотоаппарат, мыло хозяйственное, банки, колбы, пробирки, газета, лист белой и чёрной бумаги, секундомер, спиртовая горелка.
С какой же силой вырывается из истока вода родника «Большой Фонтан»? Какова его мощность? Определим дебит источника.
Опыт 1.
Мы поставили под жёлоб стеклянную банку ёмкостью 1 литр и по секундомеру вычислили время заполнения банки водой. Банка наполнилась за 4 секунды. Затем рассчитали расход воды за 1 час и сутки:
1 секунда 1 минута 1 час 1 сутки 1 месяц 1 год
5л 15 л 900 л 21600л 684000л 7776000л
Вывод:
Дебит источника «Большой Фонтан» 15л в минуту (21600л в сутки).
Объём жидкости, стабильно поступающий из естественного источника мощный с большим дебитом.
При разумном потреблении запасов этой воды хватит на многие сотни лет.
Существует поверье, что вкусовые качества воды зависят от температуры источника. Чем ниже температура, тем вода вкуснее. Поэтому родники с низкой температурой воды пользуются большей популярностью у населения. Для питьевой воды ГОСТом определяется температурный предел 7-12 0 С. Какова же температура воды у родника «Большой Фонтан»?
Опыт 2.
Погружаем термометр в родниковую воду не менее, чем на 1/3 шкалы и выдерживаем в погруженном состоянии 5 минут. Фиксируем температуру (измерение температуры провели в разные месяцы всех времён года).
№
п/п Средняяt по сезонам
весна лето осень зима
1. t воздуха +16 0С +28 0С +13 0С - 10 0С
2. t воды +7 0С +8 0С +6 0С +4 0С
Вывод:
Средняя годовая температура воды +6 0 С.
Низкая температура воды в мощных родниках с большим дебитом и незначительно меняется по сезонам.
Родник «Большой Фонтан» не замерзает даже в очень холодные зимы, потому что глубоко залегает водоносный слой.
Любое знакомство со свойствами воды начинается с определения органолептических показателей, для определения которых мы пользуемся нашими органами чувств (зрением, обонянием, вкусом). Органолептическая оценка приносит много прямой и косвенной информации о составе воды. И может быть проведена быстро, без каких либо приборов. К органолептическим характеристикам относятся: запах, вкус, прозрачность, мутность, цветность и жесткость.
Одним из важнейших показателей качества воды является запах. Химически чистая вода совершенно лишена привкуса и запаха. С научной точки зрения, запах и привкус –это свойство веществ вызывать у человека и животных специфическое раздражение рецепторов слизистой оболочки, носоглотки и языка. Интенсивность запаха воды определяют экспертным путем при 20 0С и 60 0С и измеряют в баллах. СанПиН нормирует допустимую интенсивность привкуса -2балла, запаха -2 балла.
Чтобы определить интенсивность и характер запаха воды, мы проделали два опыта.
Опыт 3 а.
Заполнили колбу на 1/3 родниковой водой и накрыли крышкой. Нагрели воды до 20 0С, взболтали содержимое. Открыли крышку и определили интенсивность запаха воды по следующим характеристикам: ароматический, болотный, глинистый, древесный, рыбный, травянистый, неопределенный. Запах не ощущается.
Опыт 3 б.
100 мл воды родника налили в плоскодонную колбу, поставили на спиртовую горелку, закрыли часовым стеклом и подогрели на водяной бане до 60 0 С. Сдвинув стекло в сторону, определили характер и интенсивность запаха. Интенсивность запаха оценивается до 0,5 балла при t- 20 0С и - 600 С.
t воды Зима Весна Лето Осень
t – 20 0 С не ощущаем не ощущаем не ощущаем не ощущаем
t – 60 0 С не ощущаем не ощущаем не ощущаем Травянистый
Вывод:
Запах родниковой воды при t-20 0Си 60 0С не ощущается.
Иногда осенью чувствуется слабо травянистый запах (из-за сырой погоды).
Вода пригодна для питья.
Отсутствует запах летучих пахнущих веществ и сероводорода, обладающих высокой токсичностью, дурным запахом,которые попадают в воду естественным путём или со сточными водами.
Вкус воды и привкус определяется растворёнными в ней веществами органического и неорганического происхождения, и различаются по характеру и интенсивности. Различают 4 основных вида вкуса: соленый, сладкий, кислый, горький. Привкус может быть щелочной, металлический, вяжущий. Интенсивность вкуса и привкуса определяют при t 20 0Си оценивают по пятибалльной системе. СанПиН нормирует допустимую интенсивность вкуса – 2 балла.
Для определения вкуса и привкуса мы привлекли 10 человек.
Опыт 4.
Налили в пять стаканов по 100 мл кипячёной воды. Растворили в воде:
в 1-м стакане ложку сахара,
во 2-м ложку соли,
в 3-м стакане ложку горчицы,
в 4-м стакане ложку лимонного сока,
в 5-м стакане - только кипяченая вода.
Хорошо перемешали жидкость ложкой, вытирая её насухо после каждого стакана. Эксперты набрали из каждого стакана 10-15 мл жидкости, держали её во рту несколько секунд и определяли вкус и привкус. Исследование проводилось за 1 раз не более 2-х проб, затем делался перерыв на 5 минут. Затем делали пробы разной концентрации, разбавили водой в 2 раза, добавляя по 100 мл воды в каждый стакан. Для оценки вкуса и привкуса использовали таблицу:
Интенсивность
вкуса и привкуса
Оценки интенсивности вкуса и привкуса в
Баллах Кол-во человек Характер проявления вкуса и привкуса
Нет 0 7 Не ощущается
Очень слабая 1 2(солоноватый вкус) Сразу не ощущаются, но обнаруживаются при тщательной оценке
Слабая 2 1(солоноватый вкус)
Заметны, если обратить внимание
Заметная 3 --- Легко заметны.Вызывают неодобрительный отзыв
Отчётливая 4 --- Обращают внимание и заставляют воздержаться от питья
Очень сильная 5 --- Очень сильные, делают воду непригодной для питья
7 человек не ощутили вкуса и привкуса, 2 человека ощутили очень слабый солоноватый вкус и 1 человек – слабый солоноватый вкус, что составляют 0,5 балла. Привкуса не ощутил никто.
Вывод:
Вода вкусная, не ощущается вкуса сахара, горечи и кислоты.
Лёгкий солоноватый привкус не нарушает качества воды (так как по ГОСТу интенсивность вкуса не должна превышать 2 балла).
Цветностьопределяется путём сравнения с дистиллированной водой.
Цветностью называют показатель качества, характеризующий интенсивность окраски воды. Определяется цветность путём сравнения окраски испытуемой воды с эталоном и выражается в градусах платиново-кобальтовой шкалы. Высокая цветность свидетельствует о неблагополучии воды. СанПиН нормирует допустимый показатель цветности – 20 градус Pt-Cшкалы.
Опыт 5.
Два стакана из бесцветного стекла заполнили водой: 1 – с дистиллированной, 2 – водой из родника. Цвет воды рассмотрели, сравнили стаканы на фоне листа белой бумаги при дневном освещении с боку, затем сверху, подложив лист белой бумаги под дно стакана. По интенсивности окраски (бурый, светло-коричневый, жёлтый, светло-жёлтый, бесцветный). Записали данные в таблицу.
зима Весна лето Осень
бесцветная бесцветная бесцветная Бесцветная
Вывод:
Вода в роднике бесцветная, пригодная для питья, ничем не отличается от дистиллированной.
Красящих оттенков не обнаружено, что означает отсутствие различных гуминовых веществ, органических соединений, появляющихся в источнике в результате просачивания грязных сточных вод.
Мутность в роднике вызвана присутствием взвесей органического (глина, гидрооксид железа) и неорганического (ил, микроорганизмы, нефтепродукты) происхождения. Главным отрицательным следствием высокой мутности является то, что она защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании и стимулирует рост бактерий.
Опыт 6.
Заполняем пробирку водой до высоты 10-12 см; рассматриваем пробирку сверху на темном фоне при достаточном боковом освещении. Определяем мутность воды. На 10-12 см воды мутность составила 0,1мг/л, что по ГОСТу (не выше 1,5 мг/л) указывает на её прозрачность, то есть не мутная.
лето Осень зима Весна
не мутная
0,5 мг/л не мутная
0 мг/л не мутная
0 мг/л слабо мутная
1 мг/л
Вывод :
Вода осенью, зимой и летом не мутная, прозрачная.
Весной повышается мутность воды при обильных дождях, наводнениях, таянии снега до 0,1 мг/л.
Прозрачность (или светопропускание) воды обусловлена её цветом и мутностью, то есть содержанием в них различных окрашенных и взвешенных органических и минеральных веществ. Воду в зависимости от степени прозрачности условно подразделяют на прозрачную, опалесцирующую, слегка мутную, мутную. Сильно мутную. Определение прозрачности воды – обязательный компонент программ наблюдений за состоянием водных объектов.
Опыт 7.
Родниковую воду наливаем в мерный стеклянный цилиндр высотой 30 см. Пробу взбалтываем. Через цилиндр прочитываем текст газеты.
Проделываем опыт во все времена года:
лето Осень зима Весна
прозрачная прозрачная прозрачная прозрачная
Вывод: Вода в роднике «Большой Фонтан» прозрачная во все времена года в любую погоду, так как родник хорошо обустроен, накрыт, защищен бетонными плитами от грязных сточных вод.
Жёсткость – это свойство природной воды, определяемое присутствием в ней растворимых солей кальция и магния. Различают жёсткость кальциевую и магниевую. Определим степень жёсткости воды с помощью мыла.
Опыт 8.
Налили в пробирку немного воды из родника и положили туда небольшой кусочек мыла хозяйственного. Тщательно перемешали и посмотрели, что получилось при смешивании. Как известно, при смешивании мыла с мягкой водой, оно легко растворяется с образованием мутного раствора и со слоем пены на поверхности. Если же мыло добавить к жесткой воде, ионы жесткости реагируют с мылом и образуют нерастворимое соединение в виде хлопьев.
зима Весна лето Осень
хлопья Хлопья хлопья Хлопья
Вывод:
В результате смешивания родниковой воды с мылом образовались хлопья.
Вода родника жёсткая, так как мыло не растворилось.
Химический анализ воды родника «Большой Фонтан» провели в лаборатории ЦГиЭ г. Дубоссары. Как показал лабораторный анализ, вода богата многочисленными микроэлементами, как медь, железо, молибден, алюминий, бериллий в небольших количествах. Содержание их в воде делает её полезной для употребления. Вода практически лишена органических загрязнений. Лабораторный анализ установил:
Соответствие ГОСТу качества родниковой воды источника «Большой Фонтан».
Подтвердил наши исследования о прекрасных вкусовых свойствах и целебной силе воды.
Вывод:
«Вода родниковая соответствует нормативным показателям по содержанию вредных химических веществ в соответствии с требованиями СанПиН МЗ и СЗ ПМР 21.4.1074-09». (протокол № 68 от 16.02.2014
г. – прилагается).
Вода богата многочисленными микроэлементами и полезна для питья.
Низким является содержание нитратов и нитритов.
Заключение.
На территории г. Дубоссары особо почитаются родники, вода которых считается совершенно особенной. Особая по своим качествам питьевая вода родника «Большой Фонтан» имеет уникальный состав минеральных солей, прекрасные вкусовые качества и способность не плесневеть долгое время. Почитаемый источник – особое явление в традиционной культуре. «Большой Фонтан» – является одной из прославленных святынь, природным чудом, возле которого совершается поклонение дубоссарцев и прихожан.
Как памятник, родник «Большой Фонтан» имеет эстетическое, водоохранное научно-просветительское, культурное и культовое значение.
Дубоссарцы имеют все основания гордиться уникальным памятником природы. Важным условием сохранения этого памятника является обусловленное соблюдение мер охраны и бережное отношение. Аккуратность в обращении с природой требуется от каждого, кто общается с нею. Воды родника старожилы считают святой, богом данной.
ВыводыВ исследовательской работе были проведены гидрологические, физические, органолептические и химические исследования родника «Большой Фонтан», которые позволили:
Составить паспорт родника,
Сделать сравнительный анализ с другими родниками г. Дубоссары,
Поднять экологическую проблему.
По результатам исследований делаю выводы:
Раскрыли тайну родника (проведены научные исследования, определена его практическая направленность).
Установили, что вода из родника «Большой Фонтан» имеет благоприятные органолептические показатели, содержание в воде химических веществ соответствует норме.
Выяснили, что вода пригодна для употребления.
Провели ряд мероприятий по соблюдению экологического обустройства родника.
Данные исследования опубликовали в лицейской газете, проводили классные часы, беседы с учащимися по теме «Наши родники»; провели операцию «Голубой патруль» по пропаганде бережного отношения к родникам среди детей и жителей города.
Наша задача заключается в том, чтобы собрать сведения о родниках, сохранить их и передать следующим поколениям.
Мы искренне надеемся, что наша работа станет ещё одним источником познания родного края, побудительным мотивом бережного отношения к природе. Главным нашим пожеланием является, чтобы родник «Большой Фонтан» стал любимым местом отдыха жителей города и приезжих…
Перспектива
Продолжить исследования и эколого-образовательную деятельность источника на территории г. Дубоссары. Включить в работу юных экологов по проведению экологических акций по уборке мусора на территории источников. Рекомендовать администрации г. Дубоссары проводить работу по обустройству других водоисточников.
Приют одинокой души
Вьётся лента дорог серпантином вчерашних надежд,
Увлекая, дразня, обещая, мороча, играя-
За мечтой, за звездой, в край, где воздух пленительно свеж,
Из нагретого плена сбежать ненадолго пытаюсь-
Там под сводом пещер обитают легенды и сны,
Прячет тайны родник под застывшею сказкой из камня.
Там поёт тишина, звуки в эхо своё влюблены-
И, поверишь ли, нет – суета городов не нужна мне-
Водопадов каскад прячет в зелень задумчивый лес,
Я скольжу по камням, окунаясь в прозрачную воды-
Остаюсь, отрекусь. Кто сказал, что нет больше чудес?
Надышаться боюсь этой вечно пьянящей свободой-
Не хочу рассыпаться стихами в пыли городов-
Не хочу возвращаться к обыденной жизни реальной-
Остаюсь у воды слушать сказки свободных ветров,
Чуть живым от любви, серым камешком в пене хрустальной.
Литература
Аргунова М.В. «Методы учебного экологического мониторинга» научно-методический журнал «Химия в школе» 2/2009.
Географический атлас. М. П. 1998г.
Куляпина Т.И. Значение и место самостоятельных работ при изучении общей биологии в 9-10 классах общей школы // В помощь учителю биологии, природоведения и химии. – Пермь: 1972, - 145с.
Стебаев и др. «Биогеосистемы лесов и вод России» - ВО «Наука»Новосбирск 1993г.
Паспорт родника «Большой Фонтан»
Адрес:
г.Дубоссары
Месторасположение: родник расположен в микрорайоне Большой Фонтан г.Дубоссары
Характеристика местности: родник находится в основании пологого склона.
Выход родника: источник выходит из каменистой почвы.
Растительность вблизи родника: деревья: березы, ивы; травянистые растения: крапивы двудомная, одуванчик лекарственный, клевер луговой, пырей ползучий, ромашка лекарственная.
Животный мир вблизи родника: черви: червь дождевой; моллюски: садовая улитка, прудовик, янтарка; насекомые: бабочка-траурница, мухи, пауки, комары, кузнечики, стрекозы; птицы: сорока, стриж, ккукушка.
Характеристика почвы: почва каменистая, суглинистая, преобладает песок и известняк.
Размер чаши родника: 30х42см, глубина 5 см.
Дебит: 15л в минуту.
Характер истечения: восходящий.
Свойства воды:
Органолептические показатели: родниковая вода запаха не имеет, в ней не обнаружены взвешенные частицы почвы, вода прозрачная, (высота водного столба составила 50 и более см); присутствуют аммиак, медь, железо, молибден, алюминий, бериллий в незначительных количествах.
Влияние на окружающую местность:увлажнение почвы.
Хозяйственное использование источника:как питьевая вода.
Заключение: вода чистая, прозрачная, холодная, пригодна для употребления.
Санитарное состояние на момент исследования:удовлетворительное.
Обустройство:
-расчищено донце родника;
- донце и русло выложено камнем;
- расчищена территория возле родника;
- благоустроен облицовочной плиткой и скамейками.
Санитарное состояние по завершению экологической акции: хорошее.
Использование родника: жителиг.Дубоссары, приезжие, отдыхающие, туристы, пастухи пользуются родниковой водой.
Охрана родника от загрязнений: осуществляется жителями города и учащимися лицея.
Предложения по благоустройству:
Операцию «Чистый родник» проводить один раз в квартал; ежегодно весной проводить ревизию санитарного состояния родника.
Принятьобращение к населению по соблюдению правил поведения в природе.
Распечатать листовки и распространить среди населения.
Штабу «Юный эколог» провести акцию «Посади дерево» вблизи родника.
Гидрологическое описание родника «Большой Фонтан»
Выход воды на поверхность Источник просачивается из-под земли через мелкие трещинки камней и почвы.
Характер источника Восходящий. Пресный. Холодный.
Мощность источника 15л в минуту
Физические показатели воды Средняя температура воды 6 С
Органолептические показатели воды
Прозрачность
Запах
Мутность
Вкус Прозрачная
Не обнаружен
Не мутная
Солоноватый
Химические показатели воды - Вводе присутствуют медь, алюминий, молибден в незначительных количествах.
- В воде не выявлены сульфаты цинка, полифосфаты.
Ботаническое описание родника
Название растения Жизненная форма
(дерево, кустарник, трава)
Береза обыкновенная Дерево
Крапива двудомная Травянистое растение
Ромашка аптечная Травянистое растение
Одуванчик лекарственный Травянистое растение
Клевер луговой Травянистое растение
Пырей ползучий Травянистое растение
Зоологическое описание родника
Разнообразие животных Живые организмы Следы жизнедеятельности(гнезда,
норы, погрыз, раковины, следы, звуки и т.д.)
Черви
Червь дождевой Визуально
Моллюски
Садовая улитка
Прудовик Визуально
Насекомые
Бабочка-траурница
Бабочка-крапивница
Стрекоза
Комар пискун
Мухи, пауки
Кузнечик Визуально
Птицы
Сорока
Белая трясогузка
Стрижи
Кукушка Голоса
Животные
Коровы, козы, кони Следы копыт, экскременты.