Исследовательская деятельность школьников как средство повышения эффективности обучения биологии

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 372.857                                        

Несмотря на то, что применение экспедиционной деятельности в образовательном процессе дает высокие результаты, воспользоваться потенциалом данного дидактического средства непросто. Определенные трудности создает получение разрешений на пребывание обучающихся в полевых условиях. Также существуют проблемы педагогического характера: из соображений безопасности сложно организовать условия для самостоятельной деятельности каждого обучающегося. Обычно все выходы носят коллективный или групповой характер. В итоге обучающиеся имеют интересные и яркие, но общие, а не индивидуальные наблюдения [4, с. 51].

Безусловно, выездные учебные экспедиции — эффективный инструмент развития исследовательской компетентности высоко мотивированных обучающихся, однако для массового охвата школьников рационально создать условия для исследовательской практики на небольшой территории в пределах города или другого населенного пункта. Это снимет все бытовые проблемы, а также проблемы обеспечения безопасности при работе в полевых условиях, сэкономит время, расходовавшееся на оформление экспедиционного выезда, снижает финансовые затраты, высвобождая ресурсы для творчества в исследовательской деятельности. К тому же, надо отметить, что в городских парках птицы, например, гнездятся с более высокой локальной плотностью, чем в естественных местообитаниях, вследствие чего на единице площади можно наблюдать больше живых объектов, чем в природе.

С целью расширения возможностей для практики исследовательской деятельности обучающихся мы предлагаем ввести в образовательный процесс новое дидактическое средство — «полевой учебный тренажер», так как его главное назначение — отработка умений и формирование практических навыков самостоятельного изучения природных объектов и явлений, относящихся к сфере естественных наук, а также тренировка исследовательских умений у школьников. Более точным можно считать название «полевой учебно-исследовательский тренажер».

Предлагаемое к рассмотрению понятие «учебно-исследовательский тренажер» можно определить как дидактическое средство, обеспечивающее условия для практики исследовательской деятельности обучающихся с целью развития соответствующей компетентности. Полевой учебно-исследовательский тренажер — дидактическая система, включающая педагогический ресурс, методическое сопровождение и экологически мозаичную, находящуюся в шаговой доступности территорию, в отношении которой существует система сбора, хранения и обработки материалов [1, с. 19].

Полевым учебно-исследовательским тренажером может стать пришкольная территория, сквер или парк недалеко от образовательного учреждения. Обязательным условием работы тренажера является наличие квалифицированного руководителя (группы руководителей), который проводит рекогносцировку, разрабатывает пакет методического обеспечения и систему сбора материалов, продумывает экспериментальную часть и канву межпредметных и межличностных коммуникаций. В обозначенных условиях тренажер способен выполнять следующие функции [5, с. 9]:

• 1.    Предоставление возможностей получения практики исследовательской деятельности.

• 2.    Развитие исследовательского потенциала и соответствующей компетентности обучающихся.

• 3.    Отработка применяемых методик научных исследований.

• 4.    Проверка гипотез исследований.

• 5.    Коммуникация, социализация и преемственность поколений обучающихся.

Полевой исследовательский тренажер начинает функционировать с момента педагогической рекогносцировки и дидактической адаптации местности, организации системы предъявления задач и сбора материалов для исследований, а также организации системы предъявления результатов.

Система организации сбора данных может быть представлена в виде электронных таблиц, баз данных, папок с фотографиями; преемственность поколений — через организацию наставничества, создание баз данных с презентациями и записью выступлений. Последнее также важно для рефлексии и контроля динамики личностного роста обучающихся. Эффективным способом представления научных результатов может выступать внутренняя научно-образовательная конференция, в процессе которой происходит концептуализация и осмысление проделанной работы, осуществляется сотворчество с членами научного общества. Все вместе: сбор материалов, их осмысление и представление на конференции — выступает актом совместного развития образовательной среды, обновления ее ресурсов, целенаправленного общения, сконцентрированного на поиске оптимальных решений учебных задач [7, с. 438].

Понятие «полевой учебно-исследовательский тренажер» является результатом логического развития таких понятий, как «экологическая тропа» и «лаборатория под открытым небом». Общее свойство этих понятий — проведение занятий вне классной комнаты, а точнее в условиях, приближенных к естественным. Однако следует выделить и их отличительные особенности.

Экологическая тропа — это специально оборудованный маршрут, проходящий по различным экосистемам, который служит для реализации образовательных, воспитательных и рекреационных целей. По мнению Д. В. Моргуна, «экологическая тропа — это частная форма экскурсии, сочетающая отдых и познание во время движения по специально разработанному маршруту».

В рамках функционирования учебных экологических троп предусмотрена исследовательская деятельность, однако основное предназначение тропы — демонстрация природных объектов и явлений. Использование экологической тропы предполагает преобразование территории с целью повышения качества экспонирования элементов показа. Таким образом, создание экологической тропы – это большая самостоятельная работа. Основная часть усилий направлена на организацию условий для демонстрации ее объектов, что не имеет прямого отношения к развитию исследовательской компетентности.

Природной лабораторией, или «лабораторией под открытым небом», часто называют заповедники и охраняемые природные территории. Данное выражение носит образный характер, дидактический смысл в нем отсутствует. В педагогике «лабораторией под открытым небом» обычно называют разовые занятия в природных условиях (больше половины публикаций и упоминаний в СМИ), порой никак не связанные с ней, например, химические эксперименты и фокусы, на которые дети смотрят не в классе, а сидя на скамейках в парке. Часто «лабораторией под открытым небом» называют приусадебный участок, на котором проводят эксперименты по выращиванию растений. В этой ситуации первичную значимость имеет поддержание жизни растений, исследовательская же функция вторична [3, с. 45].

Основным преимуществом полевого исследовательского тренажера по отношению к подобным дидактическим практико-ориентированным средствам можно считать преобладание активных форм обучения над пассивными, наличие системы накопления материалов, возможность предоставления поля для исследовательской деятельности систематического характера.

Образовательная активность в рамках полевого исследовательского тренажера может быть реализована в форме разовых мероприятий: экскурсий, исследовательских акций, интеллектуальных игр и турниров. Формами внеурочной деятельности, реализуемыми с использованием исследовательского тренажера на регулярной основе, могут стать факультатив, исследовательской кружок, научное общество и «Школа летних исследований», целью которых является получение знаний в области биологии и экологии путем собственных исследований [6, с. 102].

Пример №1. Ежегодная трехчасовая исследовательская акция «Найди воробья!» представляет из себя образовательную практику, нацеленную на освоение метода синхронного учета массовых видов птиц в условиях мегаполиса. Помимо образовательного результата, выражающегося в развитии исследовательской позиции и исследовательского опыта, имеют значение также научные цель и результат, выраженные в получении картины изменения численности воробьев в одном из центральных парков города.

Пример №2. Двухнедельная образовательная программа для школьников, реализуемая в формате интеллектуального конкурса «Школа летних исследований» с целью развития исследовательской компетентности обучающихся средствами исследовательской деятельности в области биологии и экологии. Одним из условий реализации данной программы выступает расширение образовательного пространства за счет природной территории, расположенной рядом с образовательным учреждением, собственно полевого исследовательского тренажера, так как его наличие дает неограниченное количество учебных исследовательских задач, решение которых обеспечивает для обучаемого получение индивидуальной исследовательской практики как важного компонента и основы его исследовательской компетентности. Реализация программы проходит в два этапа – рекогносцировочный и собственно исследовательский. Первый этап включает коллективные или групповые установочные экскурсии, целью которых является сбор первичного материала и выявление проблем. На втором этапе происходит конкретизация темы исследования и поиск решения проблемы в форме индивидуального исследования.

В соответствии со сценарным подходом, в последнее время получившем распространение при планировании развития образовательных инициатив, системность в организации исследовательской деятельности школьников рассматривается в качестве сценарного драйвера, или ключевого управляемого фактора, определяющего степень ее продуктивности в учреждении [2, с. 66].

Создание полевого учебного тренажера на базе отдельного образовательного учреждения или ассоциации учреждений, а также использование его как дидактического средства конкретизирует поле деятельности, обеспечивает преемственность поколений и аккумулирует опыт исследовательской деятельности, что может оказать положительное влияние на развитие исследовательской компетентности обучающихся на ступени среднего общего образования.