Урок – исследование по естествознанию в 5-х классах в условиях внедрения ФГОС
Описание опыта реализации ФГОС
Введение.
Исследование – один из типов универсальной мыслительной деятельности. Она более всего соответствует требованиям ФГОС второго поколения. Целью исследовательского обучения является развитие аналитического мышления, умения видеть логические взаимосвязи между фактами, формирование навыков анализа полученной информации, подготовка к самостоятельной исследовательской деятельности.
«Естествознание»— интегрированный курс естественно-научных дисциплин, изучающий природу, а также научные методы и пути познания человеком природы. Объектом изучения естествознания является природа.
Курс предусматривает проведение демонстраций, наблюдений, лабораторных и практических работ, а также экскурсий. Это позволяет вовлечь учащихся в учебную деятельность, способствует активному получению знаний.
На уроках естествознания формируются элементарные исследовательские умения: соблюдение правил работы с инструментами, увеличительными приборами, наблюдение за живыми организмами, наблюдение за состоянием собственного организма, постановка простейших физических, химических и биологических экспериментов.
Современный урок естествознания требует от учителя новых форм организации учебной деятельности учащихся. Возникает необходимость побудить учащихся к активной деятельности: организовать работу с учебником, натуральными объектами, иными источниками информации. У учеников формируются положительная мотивация учения, прочные знания, которые в последующем можно использовать в повседневной деятельности, развивать познавательную активность и самостоятельность.
Современное состояние общества, рынка труда требует от человека трудоспособного возраста умения приобретать и развивать компетентности, которые могут применяться к целому ряду жизненных ситуаций. Общество нуждается в образованных компетентных людях, обладающих способностью самостоятельно принимать решения, умением постоянно самостоятельно учиться. Вследствие этого теоретические энциклопедические знания становятся лишь средством образования. На первые позиции выходит компетентностный подход к образованию.
Курс «Естествознание» изучается в 5-6-х классах основной школы. Учащимся 11-12 лет. По мнению Л.С. Выготского, этот возраст является стабильным и предшествует кризисному подростковому периоду. В этом возрасте учащиеся в основном уравновешены, признают авторитет взрослых, ожидают от учителей поддержки. Большинство учеников считают переход в 5-й класс важным этапом в своей жизни. Вновь появляется желание хорошо учиться, которое часто в конце начальной школы бывает утерянным. В 5-6 классах возрастает познавательная активность, любознательность. У учеников этого возраста быстро меняются интересы. Любознательность носит инфантильный характер, но является базой для последующих подлинных интересов.
У учеников основой для самооценки становятся и достижения в учебной деятельности. Появляются ученики, считающие себя неспособными к учению. Следовательно, педагогическая поддержка чрезвычайно важна.
Возрастают требования к уровню развития умственных действий. Объем учебного материала велик, механически его запомнить не возможно. Следовательно, снижается успеваемость. Поэтому педагогу, работающему в этих классах, необходимо поддерживать интерес к своему предмету, научить видеть связь школьных знаний с окружающей действительностью.
Курс «Естествознание» включает пять разделов: «Изучение природы», «Вселенная», «Земля», «Жизнь на Земле», «Человек на Земле».
В содержании приводится перечень практических и лабораторных работ и демонстраций. Перечислю разделы:
- проведение наблюдений, измерений природных объектов с последующим их описанием, знакомство с оборудованием для научных исследований,
- описание и сравнение признаков химических веществ и химических реакций,
- исследование 1—2 физических явлений, наблюдение за погодой, измерение
температуры воздуха, направления скорости ветра, оценка влияния погодных условий на самочувствие людей,
- определение (узнавание) наиболее распространённых растений и животных с использованием различных источников информации, исследование особенностей строения растений и животных, связанных со средой обитания.
Для ученика 5-го класса задача изучить все вопросы фундаментально является практически неосуществимым. А невыполнимые задачи приводят к потере интереса к предмету. Допускать этого нельзя. В силу особенностей нашей школы в последующих классах я же буду вместе с ними изучать биологию, химию. Следовательно, необходимо все эти работы нацелить на формирование положительной мотивации учения и общеучебных компетенций, которые в дальнейшем будут работать не на конкретный учебный предмет, а будут способствовать успешности ученика как личности.
Исходя из вышеуказанных объективно имеющихся факторов, а именно, возрастных психологических и физиологических особенностей, новых требований к образовательному процессу, содержания курса «Естествознание», у учителя появляется возможность проводить практически половину своих уроков в виде уроков – исследований.
Урок – исследование – это не исследовательская деятельность в широком смысле. Во-первых, имеются ограничения во времени. В нашей школе урок длится 40 минут (охранительный режим для детей с ограниченными возможностями). Во-вторых, на уроке ставится исследовательская задача, результат которой не известен лишь ученикам. Но, решая исследовательские задачи, ученик выступает в роли первооткрывателя, он работает с интересом, учится мыслить, получает элементарные навыки практической деятельности. Цель урока - исследования: приобретение учащимися самостоятельного личностно-значимого навыка исследования как общего для всех наук способа получения знаний.
Курс естествознания в 5-м классе опирается на знания, приобретенные учащимися в начальных классах. Кроме этого, уроку – исследованию предшествует урок открытия новых знаний. А на уроке – исследования ученик получает возможность опыта применения уже имеющихся у него знаний. При этом учащиеся проверяют несколько высказанных гипотез, получают различный результат (подтверждающий или отвергающий гипотезу), получают возможность проанализировать результат практической деятельности и сделать выводы. Ученик оказывается в данной ситуации первооткрывателем, ученым.
Рассмотрим на конкретном примере. Например, выяснение условий, необходимых для прорастания семян. Со строением семени учащиеся еще не знакомы (5-й класс, тема «Жизнь – уникальное явление»), необходимо сделать выводы о необходимости света, тепла, воды, наличия кислорода для развития живых организмов (на примере изучения условий прорастания семян). После обсуждения ученики приходят к выводу, что семена должны быть живыми, следовательно, должны питаться, дышать, расти. Гипотезы сформулированы. Какие же условия необходимы для инициирования этих жизненных процессов в покоящемся семени? Из собственного опыта, прежних знаний, высказывают предположение, что необходим воздух для дыхания. Сразу же противоречие – семена итак находятся на воздухе, однако не проросли. Следовательно, это недостаточное условие. После беседы о продуктах питания высказывается предположение о наличии питательных веществ в самом семени, по какой-то причине «спящих». В ходе дальнейшей беседы о том, где же и когда (в какое время года) в природе происходит данное событие (прорастание семени), высказывается еще одна гипотеза о необходимости тепла и воды, причем Дамир при этом опирается на знания, полученные во время ранее проведенного исследования свойств воды (вода - растворитель). В итоге учащиеся сформулировали гипотезу, из которой следует, что для прорастания семенам необходимы воздух, тепло и вода. Но Алмаз продолжал настаивать на том, что и в холоде семена прорастут. Тогда решили, что свою гипотезу он проверит сам. Далее из подготовленного учителем оборудования каждая группа отобрала необходимую для своего исследования посуду, семена. Затем в группах учащиеся обсудили постановку опыта, подписали чашки Петри и течение 3-х дней наблюдали за прорастанием семян. Наблюдали в группах, то есть в трех взаимоисключающих условиях: при отсутствии тепла, отсутствии воздуха, наличии всех условий (тепла, влаги и воздуха). Опыт с отсутствием влаги отвергли, так как семена итак хранились в тепле, при наличии воздуха, но в сухом помещении. На следующем уроке обработали полученные данные: обсудили результаты, сделали вывод по результатам исследовательской работы.
Какие же компетенции развивались на данном этапе?
Это метапредметные компетенции: строить, выдвигать и
формулировать простейшие гипотезы; проводить простейшие наблюдения, опыты; описывать собственные наблюдения или опыты, различать в них цель, условия проведения, полученные результаты; делать выводы; выявлять связи в природных процессах и явлениях; следовать правилам безопасности при проведении практических работ.
Предметные результаты: свойства воды как растворителя; условия, необходимые для прорастания семян.
Личностные результаты: убежденность в возможности познания природы; самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений; формирование ценностных отношений друг к другу, авторам открытий (в данном случае, верных гипотез).
Этапы подготовки и проведения урока – исследования.
Условно можно выделить два основных этапа. Во-первых, это подготовительный этап, в ходе которого учитель проводит анализ содержания урока; определяет проблему (с точки зрения ученика), учитывая предполагаемый уровень знаний исходя из содержания изученных тем, планируемых результатов, от уровня формирования основных понятий, которые могут существенно разниться в разных классах. Выбирает, а иногда и разрабатывает (видоизменяет) метод исследования, так как практикума нет в учебнике и в электронном приложении. Готовит оборудование, материалы; проводит предварительно исследование для исключения неожиданностей на уроке; формулирует вопросы для подведения учащихся к проблеме; формулирует письменные задания для самостоятельной работы.
Во-вторых, это этап организации непосредственной исследовательской деятельности на уроке, на котором учащиеся формулируют цели исследования, выбирают способы работы, определяют алгоритм работы, выполняют его и фиксируют полученные результаты.
Проведение исследования может проводиться в зависимости от содержания дедуктивно, когда известное положение подтверждается фактами, например, известно, что вода – растворитель, необходимо подтвердить данное положение опытным путем. На следующем этапе этого же урока проводится индуктивно: необходимо выяснить, является ли она растворителем для всех веществ? Во втором случае вывод будет сделан на основе полученных результатов.
На основе разных источников, а также анализа собственной практики можно выделить выделены следующие педагогические условия формирования исследовательских умений учащихся данного возраста:
- использование адекватных методов обучения - исследование должно быть
посильным, интересным и значимым для ученика, полезным для его личностного развития. Индивидуальный подход позволяет учитывать способности, возможности, интересы, темп работы каждого учащегося.
- формирование мотивации к исследовательской деятельности за счет создания ситуаций практического и интеллектуального затруднения на этапе открытия новых знаний. Необходимо показать учащимся смысл их исследовательской деятельности, её возможности в реализации собственных способностей.
- технология организации исследовательской деятельности должна включать исследовательские занятия с применением игровых, исследовательских,
проблемных и эвристических методов обучения.
Оборудование, материалы, реактивы, используемые на уроках естественного цикла, могут и должны быть использованы при проведении уроков естествознания в 5-6-х классах. Кроме этого, в течение последних лет наша школа получила оборудование в рамках программы реализации требований ФГОС к условиям образовательного процесса. Другой вопрос, что это оборудование не приспособлено для использования учениками, имеющими нарушения опорно-двигательного аппарата. Но целеустремленность этих детей, изобретательность, свойственная всем учителям, позволяют найти выход из любой ситуации, было бы желание.
Практическая значимость исследовательских работ в формировании основных компетенций.
Переход к проведению уроков по стандартам второго поколения в порядке школьного эксперимента по двум предметам – математике и естествознанию прошел в 2014 -2015 учебном году. Первые пятиклассники учатся в 6-м классе. Ученики этого класса, по сравнению с другими шестиклассниками, легче осваивают новые способы деятельности, коммуникабельны, имеют первоначальные навыки планирования и выполнения учебного исследования. Они успешнее формулируют вытекающие из исследования выводы; могут более логично и точно излагать свою точку зрения. Практически каждый ученик овладел элементарными умениями самостоятельной познавательной деятельности. Почему так происходит? Мне кажется, эти ученики верят в познаваемость мира, в свою способность познать объективные закономерности.
Таким образом, уроки – исследования могут являться хорошим, конечно, очень трудоемким, но очень эффективным средством достижения планируемых результатов в разделе формирования метапредметных компетенций.
Выводы.
Уроки – исследования позволяют реализовать все этапы учебно-
исследовательской деятельности: анализ фактов, постановка проблемы, выдвижение гипотезы, проверка и обоснование гипотез и формулирование выводов.
Уроки – исследования способствуют решению развивающих задач.
В уроках такого типа учитель может реализовать себя экспериментатором и исследователем. Он становится для своих учеников соучастником открытия нового, неизведанного. Учитель и ученики становятся равноправными субъектами учебно-воспитательного процесса.
На этих уроках наряду с реализацией предметного содержания, успешно реализуются общеучебные компетенции.
Литература.
Алексашина И.Ю. О миссии интегрированного курса «Естествознание» в основной школе /Естествознание в школе - 2004. - №2. - С. 6.
Барановская Л.А. Использование исследовательского метода при обучении биологии /Биология в школе - 2009. - №9. - С.23.
Бережная О.В., Смирнова Н.З. Организация исследовательского урока биологии в школе /Биология в школе - 2014. - №2. - С.26.
Введение ФГОС второго поколения. Педагогические технологии в моделировании урока открытия новых знаний / Сборник// Управление образования и по делам молодежи исполнительного комитета г. Набережные Челны. Муниципальное бюджетное учреждение «ИМЦ»- Набережные Челны: 2013.
Верзилин Н.М., Корсунская В.М. Общая методика преподавания биологии. – М.: Просвещение, 1983.
Лернер Г.И. Стандарты нового поколения и формирование универсальных учебных действий /Биология в школе - 2011. - №7. - С.24.
Плешаков А.А., Сонин Н. И., Естествознание. Введение в естественно-научные предметы. 5 класс. Рекомендовано Министерством образования и науки РФ./ М.: Дрофа , 2012.
Прибылова Ю.О. Психологические особенности детей 10 – 12 лет /Естествознание в школе - 2004. - №2. - С. 70.
Примерные программы по учебным предметам. Биология 6 – 9 классы. Естествознание 5 класс / Серия «Стандарты второго поколения»- М.: Просвещение, 2010.
Рохлов В.С. Создание компетентностно-ориентированных заданий по биологии /Биология в школе - 2009. - №8. - С.26.
Сомова Н.Л. Современный пятиклассник глазами психолога /Естествознание в школе - 2004. - №3. - С. 71.
Суматохин С.В. Требования ФГОС к учебно-исследовательской и проектной деятельности /Биология в школе - 2013. - №5. - С.23.
3
