2. Дослідницька робота з біології у загальноосвітніх навчальних закладах

Дослідницька діяльність учнів стимулює розвиток їх креативності та розумових процесів, спрямована на визначення й вирішення проблем та потребує використання для цих цілей знань з різних галузей науки, культури, техніки.

Дослідницька робота учнів у сучасних загальноосвітніх закладах може проводитись як індивідуально, так і колективно. Вибір її організаційних форм визначається нахилами учнів до певних видів діяльності, рівнем їх базової підготовки, організаційно-технологічними можливостями навчальних закладів (можливість організації гурткової роботи, упровадження спецкурсів, факультативів), рівнем науково-методичної підготовки педагогічних кадрів, науковим потенціалом у регіоні.

Визначена навчальною програмою послідовність способів навчальної діяльності учнів (називає, наводить приклади, пояснює, порівнює, спостерігає, описує, дотримується правил, робить висновок), відображає можливі рівні засвоєння учнями змісту навчального предмета {репродуктивний, конструктивний, творчий). Перелік способів навчальної діяльності учнів може використовуватись як перелік критеріїв для визначення рівня сформованості предметних компетенцій, оцінки й самооцінки навчальних досягнень учнів.

До загальнонавчальних умінь належать володіння способами пошуку інформації, уміння працювати з літературою, уміння спілкуватися, володіння навичками активного слухання, уміння формулювати запитання тощо.

До інтелектуальних умінь відносять уміння здійснювати аналіз, синтез, узагальнення, встановлювати аналогії, класифікувати тощо.

До спеціальних умінь належать уміння користуватися спеціальним обладнанням, виконувати спостереження й фіксувати їх, проводити досліди, визначати сторони горизонту тощо. Наприклад, опис явища природи потребує вміння визначати мету діяльності і шляхи її досягнення, а саме: відшукувати потрібну інформацію, встановлювати причини явища, здійснювати аналіз, синтез, порівняння, узагальнення, вимірювання тощо. У процесі дослідницької роботи учні набувають умінь спостерігати, класифікувати об’єкти, встановлювати послідовність (об’єктів, подій, явищ), одержувати інформацію слухаючи, пишучи, читаючи, оглядаючи, презентуючи, оперувати нестандартними (рухи, кроки) і стандартними (хвилини, метри) одиницями вимірювання, робити висновки, передбачати, припускати, моделювати тощо.

Серед мотивів навчальної діяльності учнів провідне місце посідають пізнавальні інтереси. Виконання учнями практичних робіт, спостереження за процесами і явищами природи, демонстрування вчителем об’єктів, процесів та явищ природи, проведення демонстраційних дослідів, розв’язування проблемних завдань, чергування колективної та індивідуальної навчально-творчої діяльності учнів, організація обміну думками сприяють формуванню в них пізнавальних інтересів та пізнавальної активності.

Реалізація змісту навчальної програми з предмета потребує застосування різних форм навчальних занять: уроки в класі, уроки серед природи, екскурсії, практичні заняття, а також комплексного використання позакласних й позаурочних форм навчально-виховної роботи.

Актуальною є проблема раціонального використання дидактичних можливостей практичних занять, які відіграють визначну роль у реалізації діяльнісного підходу до вивчення природи школярами. Під час практичних занять учні мають можливість самостійно спостерігати за процесами і явищами природи, проникаючи в їхню сутність, виконувати досліди, переконуючись у достовірності наукової інформації, знайомитися з методами наукових досліджень природи.

Практична робота передбачає необхідність дотримання таких етапів: визначення мети і завдань, інструктаж щодо їх виконання (демонстрування учителем операцій у цілому і окремих дій), виконання учнями практичної роботи, підбиття підсумків.

Результативність практичних робіт залежить від підготовки вчителя до уроку. Педагог має визначити перелік понять, що мають засвоїти учні, та вмінь, що слід сформувати, підготувати завдання та визначити прийоми та методи їх виконання учнями, підготувати необхідне обладнання. Методично доцільним є поєднання практичних завдань з теоретичними, репродуктивної діяльності учнів - з творчою.

Місце практичної роботи в структурі уроку залежить від його дидактичних завдань, навчальних можливостей учнів тощо. Як правило, практичні роботи учні виконують, спираючись на знання, отримані з розповіді вчителя, підручника або спостережень. Такі роботи, як правило, не є для них джерелом нових знань. Вони спрямовані на формування вмінь і навичок, відповідних змісту навчального матеріалу. Разом з тим практичні роботи можуть виконуватися на етапі засвоєння нових знань і бути засобом формування як умінь і навичок, так і засвоєння та поглиблення знань. Наприклад, знайомство учнів 5-6 класів з поняттям «розчинність речовин», «суміші», «способи розділення сумішей», «властивості води як розчинника» буде оптимальним лише за умови виконання практичних робіт на етапі засвоєння нових знань. Практичні роботи, що виконуються паралельно з процесом формування теоретичних знань, значно активізують мислення учнів, і в цьому їх перевага.

Ефективність засвоєння учнями програмних навчальних матеріалів значною мірою залежить від проведення практичних занять, біологічних експериментів, дослідів. Це - лабораторні та практичні роботи, демонстрації. Більшість практичних робіт розраховані на проведення дослідів та спостережень під час уроків, деякі практичні роботи (наприклад, «Вегетативне розмноження рослин», 7 клас) - у домашніх умовах або під час літньої практики.

Біологічні досліди (демонстраційні, учнівські) спрямовані на ознайомлення учнів з методами дослідження природи, розвиток їх умінь та навичок самостійної роботи, зацікавлення школярів основами біології. Вивчення через досліди власного організму, наприклад, визначення акомодації ока, дослідження різних видів пам’яті (9 клас) тощо сприяє кращому розумінню фізіологічних та психологічних процесів людини, а відпрацювання надання допомоги при ушкодженнях забезпечить формування практичних навичок, необхідних у повсякденному житті.

Пошуково-дослідницька діяльність учнів спрямована на формування вмінь та навичок пошуку необхідної інформації в літературних джерелах, визначення теми та мети власного дослідження, планування навчально-творчої діяльності (індивідуальної чи в складі учнівського пошукового загону). Акцент на організації індивідуальної дослідницької роботи за тематикою наукових секцій МАН найбільш доцільним є в старшій школі.

Уся дослідницька робота з предмета має виконуватись з використанням наукових методів пізнання живих об’єктів та їх угруповань, різних біологічних явищ.

Основними методами вивчення біології є:

- спостереження, яке надає можливість описувати біологічні явища;

- порівняння - дозволяє знаходити закономірності, спільні для різних явищ;

- експеримент (дослід) — дослідник штучно створює ситуацію, що допомагає вивчити властивості біологічних об’єктів;

- моделювання - імітуються окремі біологічні процеси або явища;

- історичний метод - дозволяє на основі даних про сучасний органічний світ та його минуле пізнати процеси розвитку живої природи.

У різних класах, для різних вікових категорій учнів методи наукового пізнання використовуються різною мірою. Вчителі мають ураховувати їх складність залежно від віку дітей, навчальних програм та матеріально-технічних можливостей навчальних закладів.

З’ясування питань: як має виконуватись шкільний експеримент; які його функції, мета і завдання, - залежить від етапу формування поняття. Зокрема, на першому етапі формування поняття, коли здійснюється актуалізація уявлень (споглядальних образів), потрібне спостереження за явищем або процесом. За таких умов найбільш доцільним є демонстрація досліду. На другому етапі формування поняття, коли розкриваються якісні і кількісні властивості об’єкта або явища, потрібні не просто спостереження, а виділення суттєвих властивостей об’єкта (того, за яким спостерігають). На цьому етапі можуть застосовуватись і демонстраційний експеримент, і самостійний учнівський експеримент. Ці самі досліди, але з іншою метою, можна застосовувати й на інших етапах формування понять: у разі порівняння і класифікації ознак об’єкта або явища, конструювання ідеальної моделі об’єкта або явища, словесного визначення поняття й т.д. За потреби поглиблення знань про процес або явище в разі з’ясування значення процесів і явищ у природі й житті людини, коли є необхідність вивчення інших, пов’язаних з ним понять і явищ, фрагментів навколишнього середовища, доцільне проведення практичних робіт і домашніх спостережень та дослідів.

Ураховуючи вікові особливості учнів, важливо передбачити, щоб демонстрації передували самостійному учнівському експерименту, практичній роботі. За таких умов демонстрації, які здійснює вчитель з урахуванням психолого-педагогічних принципів наочності, дають можливість чітко акцентувати увагу учнів на об’єкті або процесі, що вивчається. Разом з тим професійна постановка вчителем демонстраційного експерименту відіграє роль своєрідної інструкції, полегшуючи тим самим виконання дослідів під час практичних робіт, а також домашніх експериментальних робіт.