Доклад на тему " Элементы проектной деятельности используемые на уроках биологии и во внеклассной работе"
опыты и эксперименты по биологии

 «Элементы проектной деятельности используемые на уроках  биологии  и  во внеклассной работе»                                                                    

учитель химии и биологии   Монгуш В.Б.

Введение

 В рамках национального  проекта  «Образование», в школу поступило новое оборудование - это цифровые лаборатории с наборами датчиков, позволяющие проводить измерения физических, химических, физиологических параметров окружающей среды и организмов,  микроскопы и ноутбуки, которые показывают, что современные технические средства обучения нового поколения позволяют добиться высокого уровня усвоения знаний, формирования практических навыков биологических исследований, устойчивого роста познавательного интереса школьников и, как следствие высокого уровня учебной мотивации.

Это открывает новые возможности в урочной и внеурочной, внеклассной деятельности и является неотъемлемым условием формирования высокотехнологичной среды школы, без которой сложно представить не только профильное обучение, но и современный образовательный процесс в целом. Разрастается поле взаимодействия ученика и учителя, которое распространяется за стены школы в реальный и виртуальный социум. Использование учебного оборудования становится средством обеспечения этого взаимодействия, тем более в условиях обучения предмету на углублённом уровне, предполагаемом профилизацией обучения.

Внедрение этого оборудования позволяет качественно изменить процесс обучения биологии. Появляется возможность количественных наблюдений и опытов для получения достоверной информации о биологических процессах и объектах. На основе полученных экспериментальных данных обучаемые смогут самостоятельно делать выводы, обобщать результаты, выявлять закономерности, что способствует повышению мотивации обучения школьников.

В процессе экспериментальной работы обучающиеся приобретают опыт познания реальности, являющийся важным этапом формирования у них убеждений, которые, в свою очередь, составляют основу научного мировоззрения. В то же время отрабатывается методика постановки эксперимента.

Цель и задачи

• реализация основной общеобразовательной программы по биологии, в том числе в рамках внеурочной деятельности обучающихся;
• вовлечение обучающихся в проектную деятельность.

                   Эксперимент как метод исследования в проектной деятельности

Учебный эксперимент по биологии, проводимый на традиционном оборудовании, без применения цифровых лабораторий, не может позволить в полной мере решить все задачи в современной школе. Это связано с рядом причин:

• традиционное школьное оборудование из-за ограничения технических возможностей не позволяет проводить многие количественные исследования;
• длительность проведения биологических исследований не всегда согласуется с длительностью учебных занятий;
• возможность проведения многих исследований ограничивается требованиями техники безопасности и др.

Цифровая лаборатория полностью меняет методику и содержание экспериментальной деятельности и решает вышеперечисленные проблемы. Широкий спектр датчиков позволяют обучающимся знакомиться с параметрами биологического эксперимента не только на качественном, но и на количественном уровне. Цифровая лаборатория позволяет вести длительный эксперимент даже в отсутствии экспериментатора, а частота их измерений неподвластна человеческому восприятию.

В процессе формирования экспериментальных умений ученик обучается представлять информацию об исследовании в четырёх видах:

• в вербальном: описывать эксперимент, создавать словесную модель эксперимента, фиксировать внимание на измеряемых величинах, терминологии;
• в табличном: заполнять таблицы данных, лежащих в основе построения графиков (при этом у учащихся возникает первичное представление о масштабах величин);
• в графическом: строить графики по табличным данным, что даёт возможность перехода к выдвижению гипотез о характере зависимости между величинами (при этом учитель показывает преимущество в визуализации зависимостей между величинами, наглядность и многомерность); в виде математических уравнений: давать математическое описание взаимосвязи величин, математическое обобщение.
• формирование исследовательских умений обучающихся, которые выражаются в следующих действиях:

1. определение проблемы;
2. постановка исследовательской задачи;
3. планирование решения задачи;
4. построение моделей;
5. выдвижение гипотез;
6. экспериментальная проверка гипотез;
7. анализ данных экспериментов или наблюдений;
8. формулирование выводов.

 Проектная деятельность

  Одной из стратегических целей, которые стандарты ставят перед образовательной организацией, является обеспечение современного общества конкурентоспособными личностями. Базовой образовательной технологией, поддерживающей компетентностно-ориентированный подход в образовании, является метод проектов. Вовлечённый в исследовательскую деятельность ребёнок находится на пути продвижения от незнания к знанию, от неумения к умению, то есть осознаёт смысл и результат своих усилий.

       Проектная деятельность направлена на создание нового продукта.

       Цель проектного обучения- создать условия при которых обучающиеся:

• Самостоятельно и охотно добывают знания из разных источников
• Развивают системное мышление
• Учатся пользоваться приобретёнными знаниями
• Развивают у себя исследовательские умения
• Приобретают коммуникативные умения

        Результату (продукту) предшествует замысел (собственно проектирование) – планирование, анализ, поиск ресурсов; сам процесс «делания», реализации, внедрения. Замысел – проектирование – продукт.

        Метод проектов – образовательная технология, нацеленная на приобретение обучающимися новых знаний в тесной связи с реальной жизненной практикой, формирование у них специфических умений и навыков посредством системной организации проблемно-ориентированного учебного поиска:

-во время урока (обучающиеся разрабатывают проект по изучаемой теме и на уроке освещают эту тему с разных сторон, участвует весь класс);

-вне урока (обучающиеся работают над проектом по интересующей их актуальной теме и представляют результаты своих исследований на конференции.

Типология проектов:

• по количеству обучающихся - индивидуальный или групповой;
• по содержанию и привязке к учебным дисциплинам -монопредметные (1 предмет) и межпредметные (2 и более предмета);
• по продолжительности проектной деятельности краткосрочные (мини-проекты), среднесрочные и долгосрочные проекты;
• по доминирующему виду проектной деятельности -информационные, исследовательские, творческие, ролевые, игровые практико-ориентированные и телекоммуникационные проекты.

Проект в готовом виде представляет собой законченное самостоятельное исследование определенной актуальной проблемы, с применением эксперимента, наблюдения и выводов (рекомендации). Обязательным условием метода является публичная защита. В общем виде можно выделить несколько этапов работы над проектом:

1. Определение (нахождение) проблемы (выбор темы исследования, уточнение цели, обсуждение задания;
2. Обсуждение и поиск способов решения проблемы (анализ проблемы, определение источников информации, уточнение планов деятельности, распределение ролей в команде, сбор и уточнение информации);
3. Решение проблемы (обучающиеся выполняют исследование);
4. Оформление результатов (описание цели, задач, хода работы над проектом, результаты);
5. Защита проекта (подготовка доклада, презентация, объяснение полученных результатов, коллективная защита проекта);
6. Оценка и самооценка результатов (оценивание результатов проведенной работы).

Принципы организации проектной деятельности.

• Принцип индивидуализации;
• Принцип проблемности;
• Принцип доступности;
• Принцип самодеятельности;
• Принцип сотрудничества.

Совместная деятельность.

Обучающиеся совместно формулируют тему работы, определяют задачи, разрабатывают план работы, контролируют этапы выполнения работы, оценивают полученный результат.

Отличительные черты проектного метода в том, что участники проекта:

1. подхватывают проектную инициативу от кого-либо из жизни;
2. развивают проектную инициативу и доводят её до сведения всех;
3. договариваются друг с другом о форме обучения;
4. информируют друг друга о ходе работы;
5. организуют себя на дело;
6. вступают в дискуссии.

Алгоритм проектировочной деятельности учителя

1. Выявление потребностей в изменении  на основе анализа состояния объекта проектирования. Определение ожидаемого результата.  Формулирование цели проекта.          
2. Постановка задач по реализации цели  проекта. Определение идей, способов достижения цели, решения задач. Определение необходимых действий для  достижения цели.
3. Разработка концепции проекта  (совокупности основополагающих идей   коллективной деятельности). Прогнозирование результатов проекта  (ожидаемые положительные результаты, возможные потери, риски, способы  компенсации).
4. Определение участников проектной деятельности на этапе разработки и  запуска проекта. Формирование команды и  распределение функций.     Определение сроков выполнения  проекта.
5. Структурное планирование. Установление деловых контактов.     Соорганизация субъектов проектирования. Соорганизация способов коллективного управления проектной деятельностью.
6. Заключение контрактов, ввод в действие системы управления.  Установление деловых контактов. Разработка содержания.              Организация выполнения работы.  Коммуникации и связи участников.
7. Апробация и экспериментальная проверка результатов деятельности.  Оценка и подведение итогов. Сопоставление начальных целей проекта с достигнутыми.  Защита проекта (социализация результатов проектной   деятельности).
8. Поиск источников дополнительного финансирования для продолжения  проектной деятельности.

Проекты в системе уроков биологии

(из опыта работы)

Для реализации метода проектов в учебном процессе за основу можно взять любую программу курса биологии, рекомендованную Министерством образования РФ.

Внедрение метода проектов происходит без разрушения предметной классно-урочной системы. Использую я обычные уроки, на которых обучающимся обычно отводится роль слушателя и повторителя услышанного, я стараюсь перевести ученика в активную позицию: дать ему возможность не только усваивать готовое, но и самостоятельно или вместе с учителем организовать учебную деятельность, добывать и анализировать информацию, принимать решение в разнообразных ситуациях выбора.

Я использую два вида урочных занятий для формирования проектной деятельности.

Первый вид – проектный урок, который целиком состоит из работы над проектом. Выбор количества часов и формы проведения таких уроков зависят от вида проекта. Предполагается высокая степень самостоятельности обучающихся в выполнении проекта. Актуализируемые предметные знания по биологии закрепляются, углубляются, расширяются в процессе работы над проектом и освоения нового знания обучающимися. 

Второй вид – урок, на котором могут использоваться проекты, выполненные отдельными обучающимися или группами обучающихся во внеурочное время по каким-либо темам биологического содержания, или межпредметные проекты.

На таких уроках обучающиеся презентуют свой проект. Презентация – важный навык, который развивает речь, ассоциативное мышление, рефлексию.

Проекты во внеурочной деятельности

(из опыта работы)

Во внеурочной деятельности мои обучающиеся выполняют проекты следующих видов: информационные, исследовательские, долгосрочные. Организация проектного обучения во внеурочной деятельности проходит в рамках кружка «Проектная деятельность обучающихся по химии и биологии».

 Требования к таким проектам остаются прежними, однако расширяются познавательные возможности, увеличивается время их выполнения, может изменяться возрастной состав участников.

Хочу остановиться на темах проектов с использованием оборудования «Точка роста», над которыми школьники работают в этом учебном году:

1. Тема «Определение кислотности почвы».

Цель работы: определение кислотности пробы почвы, путём определения рН почвы водной вытяжки. Рассмотрение причин закисления почв, а также влияние закисления на рост и развитие растений. Приобретение навыка работы с оборудованием.

Описание эксперимента.

Для проведения эксперимента отбирается несколько проб почвы в разных местах. Фиксируется место отбора проб. Для определения кислотности почвы, необходимо приготовить почвенную вытяжку. Определение кислотности почвы проводится с помощью датчика рН. В ходе эксперимента ученикам удастся определить кислотность почв.

2. Тема  «Тепловой баланс и регуляция температуры тела».  

Цель работы: измерить температуру тела человека (средняя температура тела).

Описание эксперимента.

В ходе данного опыта необходимо измерить температуру тела человека в различных областях, а также произвести расчёты средневзвешенной температуры. Используется датчик температуры.

3. Тема «Исследование минерализации воды».

Цель работы: рассмотреть основные понятия связанные с минерализацией воды. Рассмотреть классификацию природных вод по степени минерализации и применять значения на практике. Развивать навыки работы с оборудованием.

Описание эксперимента.

Для проведения эксперимента отбирается несколько проб воды (талая, дождевая, из под крана, минеральная вода и т.д.). С помощью датчика электропроводности, проводится измерение электропроводности каждой пробы. Для оценки минерализации проводятся расчёты по формуле. С помощью классификации воды по степени минерализации, необходимо соотнести показания к соответствующей категории. Сравнить результаты между собой и сделать выводы.

4. Тема «Мир под микроскопом».

Цель работы: приготовить и  изучить микропрепараты.
Описание эксперимента.

1. Подготовить микроскоп к работе.
2. Приготовить микропрепараты или использовать готовые
3. Рассмотреть изменения, произошедшие в клетках  при разном увеличении.
4.   Сделать описание процессов, происходящих в клетках.