Ивашедкина Ольга  Анатольевна
аспирант кафедры естественнонаучного образования, Санкт-Петербургская академия постдипломного педагогического образования, Санкт-Петербург
olga-ivashedkina@yandex.ru  

Освоение учащимися проектно-исследовательской деятельности в курсе "Естествознание"

Аннотация
Статья посвящена  особенностям освоения проектно-исследовательской деятельности при изучении  интегрированного курса. Представлена критериальная база диссертационного исследования.

Ключевые слова:
проектно-исследовательская деятельность, учебное исследование, структура учебного исследования, планируемые образовательные результаты

Требования к результатам освоения основной образовательной программы учащимися  в области "Естественные науки" Стандарта старшей школы (ФГОС)  включают в себя сформированность основ целостной научной картины мира и создание условий для развития навыков учебной, проектно-исследовательской и творческой деятельности [1]. Достижение данной цели предполагается в предметных курсах (физика, химия, биология) и при изучении интегрированного учебного предмета "Естествознание" (базовый уровень).

Под проектно-исследовательской деятельностью понимается деятельность по проектированию собственного исследования, предполагающая   выделение целей, задач, принципов отбора методик, планирование хода исследования, определение ожидаемых результатов,  определение необходимых ресурсов и оценку реализуемости исследования [2]. Рассмотрим, какие возможности для ее реализации предлагает интегрированный курс «Естествознание» для старшей школы, разработанный авторским коллективом под руководством проф. И.Ю. Алексашиной.

Курс строится на основе ведущих идей единства, целостности и системной организации природы; взаимозависимости человека и природы и гармонизации системы «природа – человек». Обобщая и структурируя знания, полученные на предварительных этапах обучения, курс естествознания выступает как фундамент мировоззрения школьников. Специфика интегрированного курса обусловливает приоритет личностных и метапредметных  планируемых образовательных результатов, а  возрастные особенности учащихся старшей школы, их нацеленность на непрерывное образование [3].

Организацию проектно-исследовательской деятельности учащихся в курсе "Естествознание" целесообразно  начинать непосредственно при изучении первой темы 10 класса: "Структура естественнонаучного знания: многообразие единства". Ключевыми понятиями данной темы являются такие как - "научная деятельность", "гипотеза", "наука", "метод" и другие, позволяющие актуализировать и расширить знания старшеклассников в области научного познания. Целевыми установками содержания изучаемой темы разработанными на основе ведущих идей интегрированного курса «Естествознание», становятся следующие ценностно-смысловые ориентиры (ЦСО):

• Наука – особый вид человеческой деятельности, главным приоритетом которого является получение нового знания;

• Научное познание стремиться к обоснованности, доказательности и воспроизводимости, оно  систематизировано и открыто для обсуждения;

• Методы научных исследований в реальной исследовательской деятельности тесно взаимосвязаны.

В основу проектно-исследовательской деятельности положена структура учебного исследования, построенная исходя из сходства учебного и научного исследования. Согласно такому подходу, учебное исследование включает в себя три фазы: фазу проектирования, технологическую и рефлексивную фазы. Для каждой фазы выделяются виды деятельности учащихся и метапредметные образовательные результаты [4]. Соответственно выполнение каждой фазы учебного исследования предполагает развитие у старшеклассников ряда умений, основными из которых являются: поиск проблемы, построение гипотезы, определение целей и задач, планирование хода исследования,  (фаза проектирования), подбор методов исследования, проведение эксперимента, обработка и анализ результатов исследования (технологическая фаза), сопоставление целей и результатов исследования, осознание личной значимости полученного результата, планирование направлений продолжения исследования (рефлексивная фаза).

В ходе опытно-экспериментальной работы освоение проектно-исследовательской деятельности осуществлялось с помощью комплекса заданий разного уровня (задания с выбором ответа, со свободным ответом, работа с естественнонаучными текстами), предлагаемый для каждой фазы учебного исследования. 

Рассмотрим примеры подобных заданий для первой фазы учебного исследования. Фаза проектирования исследования не содержит экспериментальной составляющей, поэтому на данном этапе учащимся предлагаются задания на нахождение противоречия в естественнонаучном тексте, конструирование гипотезы исследования и методов проверки выдвинутых гипотез.

Пример 1.

Начинающий исследователь целый месяц кормил одну группу из 10 крыс йогуртом, и все они прибавили в весе. Какие выводы НЕ требуют дальнейшего экспериментального подтверждения?

• Некоторые крысы прибавляют в весе при питании йогуртом;

• Йогурт не смертелен для данных животных;

• Йогурт содержит все необходимые для крыс минеральные вещества и витамины;

• Йогурт – это лучшее питание для крыс.

Пример 2.

Как известно, эффективность поглощения световых лучей в процессе фотосинтеза у растений составляет максимум 10%. Майкл Страно из Массачусетского университета сконструировал искусственную солнечную батарею, которая прекрасно имитирует растительную клетку. Ученый предложил применять в данной системе хлоропласты растений. Для реализации своего плана, он снабдил хлоропласты наночастицами из оксида церия. На сегодняшний день, именно это вещество считается мощнейшим антиоксидантом. Кроме того, модифицированные органеллы растений способны улавливать  световые волны, характеризующиеся такой длиной, которая является недоступной для обычных хлоропластов. 

• Сформулируйте проблему, которую пытается решить исследователь.

• Предложите план проведения экспериментальной части исследования.

Выполнение данных заданий требует от ученика не только обладания определенным минимумом естественнонаучных знаний, но и организует познавательный процесс таким образом, что на первый план выходят такие особенности науки как творческий характер и практическая значимость нового знания.

Оценка образовательных результатов учащихся происходит на основании системы критериев и показателей. В качестве системы критериев мы рассматриваем планируемые метапредметные образовательные результаты (познавательные, регулятивные, коммуникативные). Показателями по отношению к этим критериям выступают универсальные учебные действия (УУД), формирование которых может быть достигнуто в ходе учебной исследовательской деятельности. Так для первой фазы учебного исследования критериальная база выглядит следующим образом:

Таблица 1. Критерии и показатели измерения сформированности умений исследовательской деятельности.

Критерий	Показатели
Познавательные УУД	работа с различными источниками информации формулировка проблемы выдвижение гипотез выбор метода исследования
Регулятивные УУД	определение целей и задач исследования планирование хода исследования подготовка ресурсной базы
Коммуникативные УУД	умение продуктивно взаимодействовать в процессе совместной деятельности

Измерение сформированности умений учебной исследовательской деятельности осуществляется на основе разработанных шкал-оценок.

 Организация проектно-исследовательской деятельности при изучении методологии научного исследования в курсе «Естествознание» 10 позволяет добиться  уровня сформированности   универсальных учебных умений выше среднего показателя.

Литература

1. Федеральный государственный стандарт среднего (полного) образования. URL:  http://  www.edu.ru/db/portal/obschee/. - Последнее обращение 10.04.2015

2. Леонтович А.В. Концептуальные основания моделирования исследовательской деятельности  // Школьные технологии. – 2006. – № 5.- С.  63-71.

3. Алексашина И.Ю. Интегративный подход в естественно-научном образовании // Научный журнал «Академический вестник» - СПб.: СПб АППО, 2009 - № 3(8). -  С. 20-30.

4. Ивашедкина О.А. Достижение метапредметных образовательных результатов на уроках биологии  // Биология в школе. – 2013. -№ 4. - С. 28-33.

Рекомендовано к публикации
Ю.И.Алексашина, доктор педагогических наук, научный руководитель работы
А.А.Ахаян, доктор педагогических наук, член Редакционной Коллегии

_____

Olga A. Ivashedkina
postgraduate student of the Department of Science Education, St. Petersburg Academy of a postdegree pedagogical education", St. Petersburg
olga-ivashedkina@yandex.ru 

Development of students design and research activities in the course of "Natural"

The article is devoted to the peculiarities of design and development of research in the study of the integrated course. Represented by the criterion base dissertation research.

Keywords:
design and research activities, educational research, the structure of educational research, planning educational results.

Literatura

1. Federaljnihyj gosudarstvennihyj standart srednego (polnogo) obrazovaniya. URL:  http://  www.edu.ru/db/portal/obschee

2. Leontovich A.V. Konceptualjnihe osnovaniya modelirovaniya issledovateljskoyj deyateljnosti  // Shkoljnihe tekhnologii. – 2006. – № 5.- S.  63-71.

3. Aleksashina I.Yu. Integrativnihyj podkhod v estestvenno-nauchnom obrazovanii // Nauchnihyj zhurnal «Akademicheskiyj vestnik» - SPb.: SPbAPPO, 2009 - № 3(8). -  S. 20-30.

4. Ivashedkina O.A. Dostizhenie metapredmetnihkh obrazovateljnihkh rezuljtatov na urokakh biologii  // Biologiya v shkole. – 2013. -№ 4. - S. 28-33.