ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА В ШКОЛЕ

Педагогика

УДК 378.2

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Мишина Ольга Степановна

Государственный гуманитарно-технологический университет (г. Орехово-Зуево); кандидат биологических наук, доцент Завальцева Ольга Александровна Государственный гуманитарно-технологический университет (г. Орехово-Зуево); магистрант Николаенко Кристина Станиславовна

Государственный гуманитарно-технологический университет

ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ БИОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА В ШКОЛЕ

Аннотация. В статье обосновывается необходимость применения практических методов в преподавании биологии, с обязательным проведением биологических экспериментов. Для учителей предлагается методическая разработка проведения биологического эксперимента во внеурочной деятельности. Разработка представлена в виде практикоориентированного кейса, включающего систему заданий с постановкой биологического эксперимента. Решение кейса направлено на формирование компетенций естественнонаучной грамотности. В статье представлены результаты проведённого педагогического исследования, показывающие, что при выполнении биологического эксперимента у обучающихся быстрее и эффективнее происходит формирование естественнонаучных компетенций. Полученные экспериментальные данные вносят вклад в исследования, изучающие формирование естественнонаучной грамотности обучающихся различных школ. Они также помогают ввести биологический эксперимент во внеурочной деятельности по биологии при подготовке учеников к итоговому проекту на базе 9 класса. Материалы статьи могут быть использованы учителями для организации исследовательской деятельности со школьниками как для формирования исследовательских умений, так и с целью формирования компетенций естественнонаучной грамотности. Результаты могут быть использованы специалистами по формированию умений и навыков у обучающихся школ, которые они могут применять на практике, прививать любовь к предмету биологии. А также, данный материал может быть использован учителями при подготовке обучающихся к мониторингу по оценке естественнонаучной грамотности.

Ключевые слова: биологический эксперимент, исследовательская деятельность, кейс-метод, функциональная грамотность, естественнонаучная грамотность.

Annotation. The article substantiates the need to apply practical methods in teaching biology, with the mandatory conduct of biological experiments. For teachers, a methodological development of conducting a biological experiment in extracurricular activities is proposed. The development is presented in the form of a practice-oriented case, including a system of tasks with the staging of a biological experiment. The solution of the case is aimed at the formation of competencies of natural science literacy. The article presents the results of the conducted pedagogical research, showing that when performing a biological experiment, students develop natural science competencies faster and more efficiently. The experimental data obtained contribute to research studying the formation of natural science literacy of students of various schools. They also help to introduce a biological experiment in extracurricular activities in biology when preparing students for the final project.

Key words: biological experiment, research activity, case method, functional literacy, natural science literacy.

Введение. Формирование умений объяснять роль биологии в практической деятельности людей, прогнозировать и оценивать последствия деятельности человека в природе; формирование экологической культуры в целях сохранения устойчивости биосферы - эти и другие задачи, необходимо решать учителю биологии при формировании естественнонаучных знаний, умений и навыков у обучающихся [1, 2].

Обновленные федеральные образовательные стандарты диктуют требования к результатам обучения биологии [1]. К сожалению, за абстрактными теоретическими представлениями часто скрывается полное непонимание обучающимися происходящих природных процессов и явлений, оторванное от практических знаний Учителю биологии для достижения результатов стандарта необходимо продумывать эффективные методы, приёмы, средства обучения [4].

Изложение основного материала статьи. В основе предложенного методического материала заложен принцип организации учебно-познавательной деятельности, при выполнении биологического эксперимента, в рамках решения практикоориентированного кейса [3].

Для обучающихся биологический эксперимент является увлекательным, интересным, познавательным процессом практического применения полученных ранее биологических знаний [4].

Цель исследования: установить эффективность использования биологического эксперимента для формирования компетенций естественнонаучной грамотности у обучающихся, выполняемого в рамках решения практикоориентированного кейса.

Объект исследования: биологический эксперимент, как инструмент формирования компетенций естественнонаучной грамотности.

Предмет исследования: естественнонаучные компетенции обучающихся.

Задачи исследования:

• разработать практикоориентированный кейс, включающий выполнение заданий с постановкой биологического эксперимента обучающимися;

• установить эффективность применения биологического эксперимента, в формировании компетенций естественнонаучной грамотности у обучающихся, при выполнении практикоориентированного кейса.

Методы исследования: проведение педагогического эксперимента, постановка биологического опыта, анализ компетенций естественнонаучной грамотности у обучающихся.

Ежегодно, обучающиеся школ участвуют в мониторинг по оценке функциональной грамотности [1]. Наблюдая за тем, как ученики решали задания, были выявлены следующие затруднения: неумение выявлять из условия задачи необходимое научное явление, чтобы дальше решать задание; правильно формулировать собственные идеи и ставить гипотезы; использовать предметные знания для решения поставленных задач.

На основании проведенного анализа установили, что биологический эксперимент поможет решить данные затруднения обучающихся, т.к. при его проведении формируются все 3 компетенции естественнонаучной грамотности (далее ЕНГ).

При анализе технологий и типологии заданий для последующей работы нами была выбрана экспериментальная задача в составе кейса. На основе этого был разработан биологический эксперимент, направленный на формирование компетенций ЕНГ, включенный в практикоориентированный кейс.

Ученикам предлагалась контекстная задача с заданной проблемой, в виде жизненной ситуации, в которой каждый ученик мог бы представить себя.

Бабушка Феди и Сони Ивановых химик-аналитик и бывший провизор с детства приучала внуков собирать с ней лекарственные травы. Бабушка Лариса высушивала растения и использовала их для приготовления лосьонов, присыпок, чаёв и как средство, которое помогает другим растениям лучше расти и развиваться.

Ребят заинтересовала эта тема, так как в школе они участвовали в проекте по озеленению класса. Проблема заключалась в том, что в классе очень плохо росли цветы.

И ученикам предоставляется 3 текста с информацией. В 1 тексте говорится о том, как действуют лекарственные травы на другие растения.

В тексте номер 2 речь идет о полезных свойствах лекарственных трав, а в тексте номер 3 о содержание веществ в лекарственных растениях. Так же в этих текстах есть подзаголовки мнение эксперта и научные заметки, которые нужны для правильного направления обучающихся в большом потоке информации.

После задачи с текстами ученикам дается задание №1. Им необходимо изучить данную информацию, а также дополнительную литературу. Определить научное явление, которое заложено в текстах задания. И на основе информации сформулировать актуальность, цель, предмет, объект, задачи и методы исследования для проведения биологического эксперимента, на основе которого они будут создавать свой проект.

После анализа информации и оформления теоретической части обучающимся дается вторая часть задачи с текстом 4, в котором описана методика проведения биологического эксперимента.

И дается задание №2. Что на основании данной методики, выбранных растений и соответствующего оборудования, проведите биологический эксперимент. Результаты эксперимента необходимо зафиксировать в дневник наблюдений.

Цель биологического исследования: оценка аллелопатической активности тканевых соков лекарственных растений -хвоща, пижмы, одуванчика и тысячелистника - на рост и развитие культурных растений - огурца и кресс-салата

Объект исследования: вытяжки лекарственных трав: хвоща, пижмы, одуванчика и тысячелистника; семена, проростки и вегетирующие растения культурных растений: огурца, кресс-салата.

Предмет исследования: физиологические показатели роста и развития семян, проростков и вегетирующих растений огурца и кресс-салата, обработанных вытяжками хвоща, пижмы, одуванчика и тысячелистника; содержание полезных элементов и веществ в вытяжках хвоща, пижмы, одуванчика и тысячелистника.

Задачи биологического исследования:

- оценить аллелопатическую активность тканевых соков хвоща, пижмы, одуванчика и тысячелистника на энергию прорастания и всхожесть семян огурца и кресс-салата в условиях лабораторного и вегетационного опытов;

- сравнить действие тканевых соков хвоща, пижмы, одуванчика и тысячелистника на произрастание семян огурца и кресс-салата;

- определить содержание некоторых элементов и веществ в составе вытяжек хвоща, пижмы, одуванчика и тысячелистника;

- установить эффект от обработки исследуемыми растворами по таким показателям, как длина корневой системы и проростков в условиях лабораторного опыта.

Установлено положительное влияние вытяжек пижмы и одуванчика на всхожесть, энергию прорастания, рост и развитие проростков семян огурца и семян кресс-салата в условиях лабораторного опыта.

Положительный эффект был получен от обработки вытяжками пижмы и одуванчика по таким показателям, как длина корневой системы, высота и масса проростков семян огурца и кресс-салата в условиях лабораторного опыта.

Отрицательный эффект был получен от обработки вытяжкой хвоща по таким показателям, как длина корневой системы, высота и масса проростков семян огурца и кресс-салата в условиях лабораторного опыта.

Определено содержание некоторых элементов и веществ в составе вытяжек хвоща, пижмы, одуванчика и тысячелистника.

Установлено наибольшее содержание полезных макро- /микроэлементов и веществ в составе вытяжек пижмы и одуванчика.

После проведения биологического эксперимента, который шел на протяжении двух месяцев, ученикам дается задание №3. Им необходимо оформить данные по результатам биологического эксперимента в таблицы и сделать на их основе выводы.

Обучающиеся школы, на основе проведенного биологического эксперимента в рамках кейса, смогли разработать проект с рекомендациями для выращивания сельскохозяйственных культур под действием лекарственных трав. Ученики смогли правильно определить актуальность темы, поставить цель, определить объект и предмет, наметить задачи и методы исследования.

Затем обучающиеся провели отбор растений по теоретическим данным и остановили свой выбор на 4-х лекарственных растениях. По методике были подготовлены вытяжки, заложен и проведен биологический эксперимент.

После проведения биологического эксперимента все полученные результаты, обучающиеся смогли интерпретировать в виде таблиц и сделать соответствующие выводы. Далее обучающиеся оформили проведенный биологический эксперимент в виде проекта.

После проведения биологического эксперимента был организован повторный мониторинг компетенций ЕНГ в рамках педагогического исследования, при помощи «Открытого банка заданий для оценки ЕНГ» на официальном сайте ФГБНУ «Федерального института педагогических измерений».

В нем приняли участие 28 обучающихся 9 класса, из которых 22 ученика на протяжении проведения биологического эксперимента просто решали задания с «Открытого банка заданий для оценки ЕНГ» в рамках тем уроков, которые проводились в это время. А 6 учеников делали итоговый проект на базе биологического эксперимента и также решали эти задания.

Если сравнивать показатели уровня компетенций ЕНГ на мониторинге оценки функциональной грамотности 24 сентября 2021 г. и мониторинге 20 декабря 2021 г., то мы увидим следующие результаты.

22 ученика, которые просто решали задания по ЕНГ на уроках, практически не поменяли свои показатели.

А вот 6 учеников, которые так же решали задания, но при этом еще участвовали в биологическом эксперименте, показали более высокие результаты в заданиях мониторинга.

Следовательно, у обучающихся сформировались компетенции в ходе выполнения биологического эксперимента. После этого они смогли рассматривать задания по ЕНГ с практической точки зрения, у них перестали вызывать затруднения задания по научному объяснению явлений, они стали лучше понимать особенности естественно-научных исследований и научились быстро и легко анализировать данные и делать соответствующие выводы.

Выводы. Было установлено, что при выполнении биологического эксперимента у обучающихся быстрее и эффективнее происходит формирование естественнонаучных компетенций, т. к. результаты учеников значительно улучшились в повторном мониторинге с 461 балла до 487 баллов.

Данные, полученные в ходе работы, могут использоваться методистами и учителями в формировании ЕНГ по биологии в школе:

1. На основе выявленных дефицитов разработан практикоориентированный кейс, включающий систему заданий с постановкой биологического эксперимента, направленного на формирование компетенций ЕНГ.

2. Установлено, что при выполнении биологического эксперимента в рамках кейса, у обучающихся быстрее и эффективнее происходит формирование компетенций естественно-научной грамотности.

Таким образом, проведение экспериментов обучающимися при решении практикоориентированных кейсов, способствует формированию понимания прикладного значения научных знаний в решении жизненных вопросов.

Литература:

1. Заграничная, Н.А. Научный метод познания в школьном естественно-научном образовании / Н.А. Заграничная, Л.А. Паршутина, А.Ю. Пентин // Отечественная и зарубежная педагогика. - 2019. - №1. - С. 6-27

2. Суматохин, С.В. Естественно-научная грамотность как цель развития школьного биологического образования / С.В. Суматохин // Биология в школе. - 2019. - №1. - С. 15-22

3. Мишина, О.С. Естественно-научная грамотность как аксиологический ориентир современного школьного биологического образования / О.С. Мишина, Р.Г. Иванов, О.А. Завальцева // Проблемы современного педагогического образования. - 2020. - № 69-2. - С. 119-122

4. Мишина, О.С. Методический инструментарий для формирования естественно-научной грамотности у школьников / О.С. Мишина, О.А. Завальцева, Р.Г. Иванов // Проблемы современного педагогического образования. - 2021. - № 71-3. -С. 84-91

Педагогика

УДК 37.08

соискатель кафедры педагогики и социологии Муллова Евгения Павловна

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный педагогический университет»

ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ПЕДАГОГА: СОДЕРЖАНИЕ И НАПРАВЛЕНИЯ

Аннотация. В статье обоснованы теоретические аспекты рассмотрения содержательных характеристик педагогического обеспечения предупреждения профессиональной деформации педагога. Определены основные направления данного вида обеспечения в сфере общего образования (диагностическое, психолого-педагогическое, фасилицирующее, профессионально-акмеологическое), актуализирующие значимость: своевременного обнаружения проявлений профессионально-личностных деструкций педагога и прогнозирования путей их мобильной локализации; необходимость целенаправленного оказания психолого-педагогической помощи педагогическому работнику в осмыслении настоящего и карьерного будущего в профессии с учетом выявленных проблем личностно-средового взаимодействия; формирования жизнеспособности и стрессоустойчивости специалиста к постоянным изменяющимся условиям образовательной практики.

Ключевые слова: общеобразовательные организации, педагог, профессиональная деформация, проявления профессионально-личностных деструкций педагогического работника, предупреждение профессиональной деформации педагога, педагогическое обеспечение, превентивные методы и формы данного вида обеспечения.

Annotation. The article substantiates the theoretical aspects of considering the meaningful characteristics of pedagogical support for preventing professional deformation of the teacher. The main directions of this type of support in the field of general education (diagnostic, psychological and pedagogical, facilifying, vocational and acmeological) were determined, updating the importance: timely detection of manifestations of professional and personal destruction of the teacher and forecasting the ways of their mobile localization; the need for targeted psychological and pedagogical assistance to the teacher in understanding the present and career future in the profession, taking into account the identified problems of personal and environmental interaction; formation of viability and stress resistance of a specialist to constant changing conditions of educational practice.

Key words: educational organizations, teacher, professional deformation, manifestations of professional-personal destructions of a pedagogical worker, prevention of professional deformation of a teacher, pedagogical support, preventive methods and forms of this type of support.

Введение. Современные социокультурные, экономические и политические преобразования российского общества обусловливают глобальные модернизационные процессы преобразования системы общего образования, ее постоянное совершенствование, обнаруживая необходимость обновления содержания профессиональной деятельности педагога. Педагогический работник как транслятор инновационных изменений системы образования постоянно находится в напряжении и ответственности за результаты внедрения инноваций и качество обучения, воспитания и развития обучающихся с позиции реализации обновленных федеральных государственных образовательных стандартов, инновационных подходов учебному процессу, к методам индивидуальной организации работы с различными категориями детей (одаренными, мигрантами, с ограниченными возможностями здоровья и т.д.), к использованию разнообразных онлайн и офлайн форматов проведения уроков и образовательного взаимодействия. Данная интенсификация профессиональной деятельности и напряженность педагогического труда обусловливает возникновение профессиональной деформации педагога, порождающей ряд негативных сценариев профессионального и личностного развития, активного противодействия реформированию образования, понижения профессиональной активности, слабой поведенческой регуляции и нервно-психической устойчивости, индифферентного отношения к построению траектории профессионального роста и карьеры.

Для коррекции непродуктивных сценариев профессиональной жизнедеятельности педагогического работника актуализируется постановка проблемы педагогического обеспечения предупреждения профессиональной деформации педагога, целью которой выступает: обнаружение проявлений профессионально-личностных деструкций специалиста и прогнозирование путей их мобильной локализации; своевременное оказание помощи специалисту сферы образования в осмыслении настоящего и будущего в профессии с учетом выявленных проблем личностно-средового взаимодействия; формирование жизнеспособности и стрессоустойчивости к постоянным конструктивным изменениям в системе общего образования.

Предупреждение профессиональной деформации педагога средствами педагогического обеспечения обусловливает становление профессионально успешного, саморазвивающегося, стрессоустойчивого и жизнеспособного педагогического