Електронна передплата!

Доступ до улюблених видань
у будь-який час,
за будь-який період,
з будь-якого пристрою!

Оформити передплату

Бажаєте зекономити на передплаті?

Пропонуємо вам стати учасником програми лояльності «120 балів»!

 

Дізнатися більше

Дослідна діяльність учнів у процесі вивчення природничих дисциплін

О. А. Карленко, учитель біології та екології вищої категорії, старший учитель ЗОШ № 1 ім. О. П. Довженка, м. Нова Каховка, Херсонська обл.

У своїй статті автор ділиться досвідом використання елементів науково-дослідних робіт учнів у навчальному процесі під час викладання біології.


Згідно з положенями Концепції Нової української школи та за новим Державним стандартом базової і повної загальної освіти, у навчальних програмах для 5–9 класів з біології (наказ Міністерства освіти і науки від 07.06.2017 р. № 804) від учителя очікують вирішення наскрізних змістовних ліній. Увесь навчальний процес повинен відповідати на питання «Не що вивчати, а навіщо?». Це дає змогу використовувати набуті знання на практиці для вирішення життєвих проблем, перебуваючи в соціумі. Тобто знання повинні бути корисними і потрібними.
 
Моя методична проблема переплітається з базовими ключовими компетентностями, одна з яких «Екологічна грамотність і здорове життя», яку я реалізую через проектну діяльність, створення науково-
дослідних робіт. Більше 20 років мої учні є членами Малої Академії наук. У цьому напрямку ефективно співпрацюємо з позашкільними закладами міста: використовуємо дослідницькі ділянки СЮН, СЮТ; з кафедрою зоології КНУ ім. Т. Шевченка. Діти неодноразово ставали переможцями першого та другого етапів захисту учнівських наукових робіт. Улюблений напрямок діяльності — робота в секціях «Сільське господарство », «Агрономія», «Екологія», «Медицина».
 
Обрані теми розкривають ціннісне ставлення до навколишнього середовища як до потенційного джерела здоров’я, залучають дитину до реальної, свідомої і зрозумілої співпраці. Ці навчальні ресурси можливо використовувати на практиці у повсякденному житті, долучатися до вирішення екологічних проблем місцевої громади або об’єднувати більшу аудиторію, виховувати небайдужого, соціально активного, відповідального, свідомого громадянина України.
 
Майже всі учнівські роботи мають екологічну тематику і можуть використовуватися на різних етапах уроку, в житті, формують готовність оцінювати наслідки діяльності, результатів, значення дослідів у біосфері. Всі об’єкти дослідження — краєзнавчі, свого краю: це були дерева парку, джерела, окремі представники флори (кизил, зизифус, озимина), екосистеми (Олешківська пустеля, зона парку, річка), червонокнижні види. Наукові досліди та експерименти у школі вимагають вносити щось нове в науку, оцінювати його практичність, прораховувати економічність і доцільність.
 
Учень, який вирішив працювати над роботою, повинен відчувати підтримку з боку вчителя, володіти первинною інформацією про Малу Академію наук, її мету, завдання, ідеї, мати сформований рівень екологічної культури, самостійно орієнтуватися в науковому матеріалі, широкий світогляд, інтереси, усвідомлювати й осмислювати факти, проблеми. Треба бути готовим до участі в екологічних справах, виділяти мотиви діяльності, мати систематичний підхід і працювати в партнерстві з науковим керівником. Не відхиляємо й психологічний аспект.
 
Далі ще складніша робота: вибір теми. У розумінні учнів школи екологічні справи пов’язані лише з охороною та відновленням природи. Це всі наші акції «Живи, джерело!», «Допоможімо зимуючим птахам», «Птах року», і діти в них беруть участь час від часу. Також це екологічні фестивалі, конференції, Тижні природничих наук. У секціях МАН пропонують деякі теми, але ми намагаємося знайти нові ідеї. Пошук об’єктів природи, які потребують захисту та відновлення, починаємо з переліку тем, запропонованих академією. При цьому усвідомлюємо ступінь реалізації проекту, потенціал навчальних ділянок, новизну, екологічність, економічність, ініціативність дитини, співпрацю з позашкільними закладами, інтерес до теми.
 
Треба багато взаємодіяти з природою, мати вільний час, емоційно насолоджуватися від праці, проявляти дослідницько-творчий потенціал. Наприклад, об’єктом дослідження ми взяли інтродуковані фруктові дерева, які стало можливо вирощувати на Херсонщині за останні десятиліття, як наслідок глобального потепління. Цими дослідами зацікавилося і науково-дослідне господарство, розташоване в с. Плодове Херсонської області. Разом з міським осередком охорони природи була організована екскурсія з метою вивчення досвіду селекційної роботи з вирощування хурми, зизифусу, озимини, лікарських, ефіро-олійних культур. Поїхали зацікавлені учні, де наукові співробітники провели змістовну екскурсію по трьох напрямках діяльності, це стало мотивом до початку експериментальної роботи.
 
Як учитель біології, щоб виховати патріота і громадянина України, організую і проводжу екскурсії-подорожі в Асканію-Нову, Зелені хутори Таврії, паркову зону, де підвожу учнів до думки, що набуті знання треба вміло використовувати для вирішення завдань практичного характеру, співвідносячи їх з особистим життєвим досвідом. Під час виконання завдань нового характеру спиратися потрібно на набутий досвід. Наприклад, елементи наукових робіт опрацьовуються і використовуються на різних етапах уроку, на різних паралелях. Досвід моєї роботи в школі більше 25 років, і завжди я знаходжу ініціативних та небайдужих учнів і співпрацюю з ними. Велику допомогу в розвитку світогляду дитини додає участь нашої школи у Всеукраїнських експериментах, таких як розвивальна програма «Крок за кроком », «Гуманна педагогіка», де відчувається наступність із 1 по 11 класи.
 
Подальша робота з учнями йде за алгоритмом. Перед початком експериментальної діяльності осмислюємо план дій: на два роки плануємо діяльність наукового керівника й учня. Треба виділяти вільний позашкільний час для роботи, бо це і теорія, і практика, які гармонійно поєднуються разом; поглиблення фахового предмета, робота на науково-дослідній ділянці. Дитина повинна володіти високим рівнем самостійності. Ця робота важка, кропітка, довготривала. Зацікавити учнів допомагають заняття на факультативі «Основи екології», де у мене є можливість знайти активних учнів. Це вже ціла система роботи, де ми вивчаємо «Екологічну етику» В. Борейка, проводимо ділові екологічні ігри, розвиваємо екологічну культуру, створюємо екологічні проекти, беремо участь у природоохоронних акціях («Ні — сміттю в місті!», «Зелена зона Нової Каховки», «Шкільний двір», «Збережемо ялинки», «Годівничка для пташки», «Допоможемо зимуючим птахам», «Первоцвіт», «Посади дерево»). Це і творчі агітаційні виступи на міському екологічному форумі — «Зелена хвиля Нової Каховки», і екологічні проекти, наприклад, учителів природничих дисциплін — «Екологічні проблеми транспорту Нової Каховки», й учнівські проекти — «Екологічні проблеми міста», і Тиждень Природничих наук, організація екотеатру, похід до краєзнавчого музею, відвідування виставок у картинній галереї — «Дари осені». Ми вивчаємо традиції бережливого ставлення населення Херсонської області до природи рідного краю. Значне місце займає вивчення і збереження пам’яток природи місцевого значення, традиційні уроки й уроки на природі. Дослідні роботи передбачають пошуковий, творчий рівень діяльності, готують до самостійного розв’язування навчальних і життєвих завдань.
 
Подальша наукова діяльність потребує обробки наукової інформації, яка вже існує. Це робота з науковими статтями, Інтернет-ресурсами, посібниками — робота в бібліотеках (наприклад, нам потрібно було відвідувати бібліотеку сільськогосподарського університету в м. Херсоні). Первинна інформація дозволяє дитині актуалізувати й уточнити свої знання, знати точні факти, перевірити рівень готовності до виконання роботи. Це потребує додаткового часу, тому що треба охопити значний обсяг матеріалу, розвивати загальнонавчальні, спеціальні, комунікативні вміння. У деяких роботах потрібна співпраця з багатьма людьми: спеціалістами в окремих галузях, науковим і педагогічним керівниками, батьками, товаришами — це сприяє розвитку соціалізації школярів до життя. Конкретно мої учні залучалися
до співпраці з методистами і робітниками міської СЮН, СЮТ, спеціалістами з охорони природи виконкому, з осередком охорони природи міста Нова Каховка «Мама-86», співробітниками кафедри зоології
КНУ ім. Т. Шевченка, екологами міської ради, працівниками лісництва, вчителем біології під час підготовки до написання контрольної роботи.
 
Крім опрацювання фактичного, теоретичного матеріалу, багато часу йде на придбання посадочного матеріалу, працю на ділянці, догляд, полив, підбір матеріалів для обробки, роботу на ділянці — складання технологічної карти від паростків до врожаю. Ще В. О. Сухомлинський  першочергове значення надавав спілкуванню школярів із природою у вільний від занять час. Він казав, що «спостереження є творчістю. Треба вміти знаходити час для роботи. Джерело вільного часу — правильна організація розумової праці на уроках і після уроків. Правильний режим праці взагалі».
 
Спілкування дитини з природою, із землею пронизує та об’єднує і думки особистості, і її дії в навчальний і вільний час, що забезпечує її цілісний, гармонійний розвиток, який є важливою умовою системної та ефективної роботи. Деякі проекти довготривалі. Плануються вони за декілька років до захисту, і всі ці роки триває планомірна робота з моніторингу в експерименті. 
 
Нова українська школа орієнтується не на знання, а на навички та вміння, на їх практичне застосування.
 
Які теми вибирати? Ті, з якими можливо провести досліди на ділянці, експериментувати, вносити зміни, спостерігати. Деякими практичними доробками з досвіду роботи моїх учнів хочу поділитися з вами. Можу навести такий приклад. Поряд з нами у великій кількості росте Лох сріблястий, і наша робота була присвячена йому. Тема звучить так: «Використання Джиди Східної як фітомеліоративної культури для районів, що потерпають від підтоплення ґрунтовими водами».
 
У Новій Каховці існує така проблема: підтоплення навесні берегової зони Дніпра в міському парку, а також проблема підтоплення земель від зрошувальних каналів. У Херсонській області підтоплюється берегова частина Каховського водосховища, а в районі Олешківських пісків, навпаки, багато засушливих районів. Завдання, що були поставлені в роботі: вивчити біологічну характеристику виду, умови життя (транспірацію, особливості вирощування). Ми запропонували шляхи вирішення проблеми: комплексне використання Джиди для висадки як фітомеліоративної культури в сухих і перезволожених містах, тому що це дерево може міняти режим випаровування. Воно є регулятором кількості води. Зацікавилися ми і тим, що плоди можна використовувати в медицині, харчовій промисловості. Це дерево — «природний насос». Учні підтвердили це математичними підрахунками, указали на економічну вигоду від висадки на проблемних ділянках. Економія склала 4,7 кВт ч. за рік з одного дерева. Ось така цікава дослідна робота.
 
Інший напрям діяльності — це селекційна робота в співавторстві з херсонським сільськогосподарським університетом, міським СЮНом з теми «Вирощування нових перспективних форм зизифусу та засоби їх переробки». Актуальність роботи полягає в тому, що промислові насадження північного Причорномор’я не забезпечують усіх потреб населення в якісних і різноманітних фруктах. Ми запропонували вирощувати в ґрунтово-кліматичних умовах Херсонщини такі високовітамінні рослини, як дерен, хеномелес, калина, зизифус, хурма, мушмула, глід понтійський. У роботі учні розглядали питання відповідності умов вирощування зизифусу (унабі) місцевим природним можливостям з оцінкою їх урожайності. Запропонували технології переробки плодів з урахуванням смаку споживачів. Наведені літературні дані та місцеві спостереження свідчать про здатність чотирирічних дерев витримувати морози до –28 градусів, а також літню посуху. Для виживання рослинам достатньо 300 мл опадів на рік. Урожайність стабільна за роками на рівні 300–500 центнерів з гектару.
 
Це рослини, інтродуковані в більш північні райони. Під час експерименту були складені порівняльні графіки приросту дерев у різних регіонах і в Новій Каховці. Під керівництвом науковців вивели нові модифікації зизифусу, отримані шляхом гібридизації з новими, більш привабливими характеристиками для нашої місцевості: це ранньостиглість і крупноплідність. Декілька років заповнювали фенологічні, моніторингові таблиці, в яких розглядали декілька параметрів (маса плоду, маса сухого плоду, маса сухої м’якоті, маса кістянки, довжина плодів; діаметр плодів, відсоток м’якушу в сухому плоді; розрізнили 4 стадії стиглості плодів. За основу брали плоди різних форм зизифусу, які зараз культивують у місті, — це такі як «Китайський № 3», «Амарант».
 
В іншій роботі «Досвід вирощування сортів фундуку з підвищеною морозостійкістю порівняно з дикими видами ліщини в умовах степової зони Північного Причорномор’я» актуальним було те, що фундук користується великим попитом у світі, але існуючі сорти горіхів вирощують тільки в субтропічних районах, а для степових районів півдня України районованих сортів не існує. Основною метою було дослідити умови вирощування сортів фундуку «Черкеський 2», «Панахеський», «Ата-Баба» з метою виявлення їх придатності для промислового вирощування у місцевому кліматі на легких ґрунтах з  поліпшеною вологоємкістю; можливість отримання посадочного матеріалу; ступінь самоплідності сортів та оцінка якості плодів. У роботі порівнювали розвиток сортових кущів з дикими видами ліщини.
 
Початкові спостереження за ростом і розвитком сортів фундуку свідчать про перспективність цього напрямку. Кращі результати показав сорт «Панахеський ». Головними факторами ризику в Херсонській області є дефіцит вологи в літній період, аномальна спека влітку і різке похолодання в лютому — квітні. Прогноз для культивування фундуку в Північному Причорномор’ї є сприятливим.
 
За матеріалами експерименту учні написали статтю в місцеву газету, я використовую матеріали на уроках і в позакласній роботі. Хочу поділитися ідеями написання роботи, яку паралельно розробляє Херсонський аграрний університет, ми одержували поради, консультації їх наукових співробітників. Тема роботи — «Кунжут, сафлор, чуфа — перспективні олійні культури півдня України». Актуальність теми: рівень виробництва натуральних олійних рослин — один із найважливіших показників у справі забезпечення харчової незалежності України. Сьогодні наша країна позиціонує себе як значний експортер соняшникової олії. Однак зростання посівних площ соняшнику викликає ряд проблем. Вихід із ситуації — уведення в сівозміни нових перспективних олійних культур, серед яких ми пропонуємо чуфу, сафлор, кунжут. Тому є потреба дослідити технології вирощування цих культур на Херсонщині. В експериментальній роботі вперше проведено оцінку технологій їх вирощування в умовах міста Нова
Каховка Херсонської області.
 
З’ясувалося, що паростки проростають у травні за температур +10, +17 градусів. Було запропоновано гребневе вирощування, за якого ґрунт прогрівається краще і бульбочки чуфи швидко розвивають підземні коренища та утворюють надземні пагони. Досліди супроводжувалися фенологічними спостереженнями, біометричними вимірами та обліком урожаю. Було поставлено завдання: визначити терміни достигання рослин, їх урожайність; шкідливий вплив комах та хвороб на культури; з’ясувати розподіл бульбочок у ґрунті під час вирощування чуфи на гребнях заввишки 50 см. Розписую завдання докладно лише тому, що це важлива складова наукової роботи. Спроби вирощування у місцевих умовах були вдалими, а потепління літніх температур за останні десятиліття зробило можливим вирощування у Новій Каховці більш теплолюбних рослин.
 
Культура чуфи — олійна культура, дозволяє зібрати в декілька разів більше олії з одиниці площі порівняно з культурою соняшнику. Учні в роботі запропонували вирощувати чуфу на чеках у рисових сівообігах Скадовського району. Софлор і кунжут дають урожай навіть на бідних ґрунтах з невеликою кількістю води, це підтверджено експериментально.
 
Є роботи, які можна починати із 7, 8 класів, потім ускладнюючи завдання. Росте дитина, проводить спостереження на своєму рівні, а потім ускладнює умови. Середню ланку я заохочую до участі в конкурсі «Юний дослідник». Ось одна з таких тем: «Біологічний аналіз видового складу рослин міського парку імені М. Фалдзинського». Роботу почали з розкриття історії створення парку, потім склали географічну, біологічну характеристики умов вирощування рослин у парку. До речі, парк у нас унікальний, до його створення долучився навіть О. П. Довженко, який жив у нашому місті. Діти здобули навички роботи з визначниками рослин, за якими визначали видовий склад рослин за різними формами життя. У роботі представлено дослідження акліматизації нових видів дерев. Рослини були систематизовані за такими ознаками: зникнені, зникаючі, небезпечні завойовники — бур’яни. Виділено в науковій роботі й перспективні види для поширення по регіону, запропоновано способи вирішення екологічних проблем парку. Діти з цього приводу роздавали населенню агітаційні листівки із закликами.
 
Усі уроки-дослідження носять практичний характер. Вони пов’язані з готовністю і здатністю молоді нести особисту відповідальність як за власне благополуччя, так і за суспільне. Формують здатність особистості до такої діяльності у побуті й природному середовищі, коли здобуті екологічні знання, навички, досвід, цінності актуалізуються в уміння приймати рішення і виконувати адекватні дії, усвідомлюючи їхні наслідки для довкілля.
 
Велике значення у формуванні якісної системи екологічних знань відіграють еколого-краєзнавчі екскурсії. Там ми досліджуємо природу рідного краю, виявляємо порушення природних умов. На Херсонщині це унікальні місця, такі як місто екологічного туризму «Зелені хутори Таврії», дослідницьке господарство «Новокаховське», біосферні заповідники «Асканія-Нова», «Чорноморський». З метою вивчення рідного краю досліджуємо джерела забруднення навколишнього середовища (водну акваторію Дніпра, джерела у парковій зоні). У школі традиційно проводимо тематичні екскурсії «Сезонні явища в природі», виявляємо проблемні ділянки міста, через вирішення яких виховуємо науковий потенціал дитини. На уроках біології використовую проблемно-пошукове, дослідне навчання, що передбачає пошук або творчий рівень діяльності школяра. Програма дає такі можливості, створює проблемні ситуації, мотивує учнів до самостійної, дослідної роботи. Це й індивідуальні, і групові, і випереджувальні завдання, досить складні, багатотривалі наукові проекти, в яких передбачено залучення й дітей, і батьків, і міських служб.
 
Всі наукові проекти стимулюють розвиток критичного мислення, наприклад «Які зміни можна спостерігати у нашому природному середовищі?». Я запропонувала вивчення змін сукцесій у лісовому біогеоценозі навколо міста Нова Каховка, його опис і прогноз розвитку. Завдання: провести моніторинг сучасного стану поширення кизилу дикого в нашій місцевості. З досвіду роботи можна запропонувати такі досліди: «Дослідження якості води природних джерел Нової Каховки», «Рекреаційне навантаження на соснові насадження міста», «Як можна діагностувати стан свого здоров’я» (розв’язування експериментальних задач з виявлення типу судин на поверхні тіла; докази редукції оксигемоглобіну в тканинах — дослід Стокса; виявлення природи пульсу; зміна вегетативних реакцій у разі подразнення вестибулярного аналізатора; тестування рухових функцій, які перебувають під контролем мозочку; оцінка рівня підготовки до занять фізичними вправами і т. п.). Цікавими були досліди з виявлення санітарно-гігієнічної оцінки мікроклімату кабінету, тема якого — «Екологічна оцінка класної кімнати».
 
На уроках біології та екології можна організувати частково-пошукову роботу, роботу з додатковими джерелами інформації, з науковими статтями, ресурсами Інтернету у формі групової чи індивідуальної роботи. Наприклад, на факультативі «Екологія» учням 10, 11 класів була запропонована тема «Біологічне різноманіття степів Херсонської області в контексті місцевих природних умов та охорони». Знову разом зі спеціалістами СЮНа розробили довготривалий план вирішення проблеми. Головними питаннями були: природа Херсонської області в аспекті вивчення ПК степів і закономірності розміщення корисних копалин; типи степів; оптимізація і збагачення видів складу степових рослин; зміна клімату і біологія степів; моделювання ймовірних змін флори і фауни краю; охорона степів. Чому ця тема така
актуальна? Тому що серед різних природних зон степи найбільше піддаються антропогенному впливу. З кінця XVIII століття степи були практично повністю розорені з метою вирощування різних сільськогосподарських культур. Майже не залишилося природних рослинних степових угрупувань, їх можна спостерігати тільки по схилах балок, річних терас, ярів. Потрібна багаторівнева система охорони степів через мережу заповідників, створення рукотворних степових демонстраційних ділянок при школах, лісництвах, міст «зеленого туризму», екологічних стежок, національних парків.
 
Цей матеріал стане в нагоді й на конференціях, і на уроках, і на конкурсах, і на заняттях факультативів, під час участі в МАН.
 
Цього навчального року нас із учнями зацікавила нова тема дослідження «Пошук оптимальних технологій вирощування батату сорту “Перемога 100”», з метою отримання якісних коренеплодів під час зрошення у ґрунтово-кліматичних умовах Херсонської області. Для роботи був підібраний посівний матеріал, який ми будемо моніторити протягом 3 років. Щоб учні відчули себе селекціонерами, ми з місцевим осередком охорони природи організували поїздку в село «Плодове» до розпліднику «Дослідне господарство Новокаховське », де науковці розповіли про свої здобутки і поділилися досвідом селекційної роботи. Учні побували на дослідних ділянках і на власні очі побачили результати роботи, це їх мотивувало. Через Інтернет ми закупили насіння Іван-чаю і хочемо простежити, чи зможе він у наших умовах розвиватися і бути корисним як фіточай, лікарська, декоративна культура.
 
Проводимо ми роботу й зі зникаючими видами. Наприклад, дослідили, куди зник кизил. Він у великій кількості зростав по схилах Дніпра, місцеві жителі збирали його для своїх потреб, бо це високовітамінна плодова культура. А ще цінне те, що він витримує морози до –32 градусів. Завданням роботи було вирішення питань, як він переносить обмежений полив, стійкість до місцевих шкідників. Було проведено спостереження за ростом і розвитком сортових і диких саджанців, одержано різноманітний матеріал шляхом насіннєвого розмноження. Учням допомагали науковці з дослідної станції, довелося додержуватися багатьох правил. Кизилу потрібен для росту кореневої системи симбіоз із грибницями грибів. Спочатку отримали перші сіянці, відібрали їх, укорінили знову, і вони вже почали кущитися, вступили в стадію плодоношення на десятий рік життя. Ця наукова праця мала велике екологічне, практичне, економічне значення: розведення кизилу найкраще у поймах річки Дніпра з високою вологістю, на берегових схилах у парковій зоні. Ботанічний сад Академії наук у м. Києві під керівництвом доктора біологічних наук С. В. Клименка рекомендує для Північного Причорномор’я використовувати крупноплідні сорти «Лук’янівський», «Володимирський», морозостійкі сорти «Єлена», врожайний сорт «Євгенія ». Це був багаторічний моніторинг спостережень, який містив такі позиції: рік посадки, терміни дозрівання, рік початку плодоношення, довжина, діаметр плодів, довжина і діаметр кісточки, маса плоду і кісточки, висота дерева, характеристика плодів. А коли є плідна праця і результат роботи, то задоволені всі.
 
Дитина — це Всесвіт. Вона мислить глобально, цілісно сприймає навколишній світ, вона — невід’ємна частина Природи. Школярів треба зацікавлювати дослідженнями й оцінюванням своєї роботи. Це можуть бути уроки, факультативи, курси за вибором, гуртки, екологічні практикуми. Необхідно опановувати сучасні варіанти охорони середовища, залучати молодь до участі в акціях, навчати рефлексії власної поведінки та взаємин з природою, моделювати її життя в новому суспільному просторі, розвивати екологічну відповідальність, спонукати робити власні висновки, проявляти дослідницько-творчий елемент особистості.
 

Сподобалась тема?
Бажаєте отримувати сучасні педагогічні матеріали вчасно та легко?

Найкращий спосіб бути поінформованим про освітні новини та мати завжди поряд актуальні та сучасні розробки уроків — передплатити журнал!

Інструкція, як оформити передплату на http://osnova.com.ua/help/8/

Dounload PDF

Відгуки читачів