автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методика проектного обучения в разделе "Общая биология" общеобразовательной школы

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Степанова, Наталья Александровна, 2003 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТНОГО ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ В СТАРШИХ КЛАССАХ

1.1. Проектное обучение в современной психолого-педагогической и методической литературе.

1.2. Становление и развитие проектного обучения в общеобразовательной школе.

1.3. Состояние проблемы проектного обучения в практике школьного биологического образования.

Выводы по I главе.

ГЛАВА И. ПРОЕКТНОЕ ОБУЧЕНИЕ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Методика проектного обучения общей биологии.

2.2. Методика проектного обучения биологии в экспериментальных условиях.

2.3. Результаты экспериментальной методики проектного обучения общей биологии.

Выводы по II главе.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Методика проектного обучения в разделе "Общая биология" общеобразовательной школы"

Актуальность исследования. В условиях модернизации общего образования особое внимание уделяется процессу развития личности, востребованной современным обществом. Роль школьного образования в этом процессе заключается в социализации подрастающего поколения, направленной на «формирование активной личности, которая, овладев нормами культуры и социальными ролями способна влиять на социокультурную среду» (93, с.4).

Важными задачами современного образования становятся не только формирование системных знаний, учебных умений и навыков, но и развитие коммуникативных умений и умений осуществлять самоуправление учебно-познавательной деятельностью.

Необходимо осмысление и освоение новых подходов к учебно-воспитательному процессу. Требуется обновление образования, учитывающее возрастные и индивидуально-психологические способности и интересы школьников, их социальные притязания, право на выбор образовательной траектории, преодоление изолированности школьного образования от других сфер общественной практики (133).

Одной из инновационных педагогических технологий, соответствующих перечисленным требованиям, является проектное обучение или обучение с использованием учебных проектов, реализуемое в мировой практике школьного образования для осуществления межпредметных связей и соединения теории с практикой.

Среди различных инновационных технологий проектное обучение обладает рядом преимуществ, так, как позволяет ученику самостоятельно (при консультативной поддержке учителя) добывать знания, работая с многочисленными источниками информации, приборами и лабораторным оборудованием, и, одновременно, в деловом общении со сверстниками, развивать коммуникативные умения и навыки. Кроме этого, оно достаточно «легко вписывается в учебный процесс, не затрагивая содержания обучения, которое определено образовательным стандартом.» (39, с. 15).

В связи с этим, за последние годы в ряде регионов страны наметилась тенденция интенсивного использования проектного обучения предметам естественнонаучного цикла для развития исследовательских и коммуникативных умений, умений осуществлять самоуправление учебно-познавательной деятельностью и повышения эффективности учебно-воспитательного процесса, что приводит к социализации учащихся в современном обществе. Но проектное обучение общей биологии в нашей стране используют в своей практической деятельности только учителя-новаторы. Большинство педагогов либо не знакомы с проектным обучением, либо не владеют методикой его осуществления, испытывая недостаток в соответствующих учебно-методических пособиях.

Существует ряд методических разработок, посвященных вопросу проектного обучения различным школьным дисциплинам - химии (В.Н. Давыдов, Ю.В. Железнякова), информатике (Н.Ю. Пахомова, Е.С. Полат, Т.С. Цыбикова), технологии (В.Е. Мельников, M.JI. Сердюк), иностранному языку (Э.В. Бурцева) и некоторым вузовским дисциплинам (В .Г. Веселова, М.У. Гаппоева и др.). Имеют место публикации в периодической печати, посвященные использованию учебных проектов в школьной практике (С.В. Ананьев, В.В. Груздев, В.А. Жинжило, А.Н. Захлебный, JI.B. Левчук, В.М. Назаренко, Т.А. Новикова, Ю.Л. Хотунцев, И.Д. Чечель). Опубликованы рекомендации по проведению отдельных уроков, в том числе по биологии и экологии (М.Ю. Бухаркина, Н.С. Дежникова, О.Г. Роговая, Г.А. Русских, И.В. Цветкова) с использованием учебных проектов.

Проведенный нами анализ учебных программ и учебников биологии позволил выявить достаточные возможности содержания раздела «Общая биология» 10-11 классов для реализации ряда учебных исследовательских проектов.

Необходимость модернизации школьного образования, реализации его направленности на развитие личности ученика и теоретическая и практическая неразработанность проектного обучения биологии, способствующего данным процессам, определяют актуальность темы нашего диссертационного исследования:

Методика проектного обучения в разделе «Общая биология» общеобразовательной школы».

Цель исследования состоит в повышении эффективности учебно-воспитательного процесса по биологии в 10-11 классах на основе проектного обучения.

Объект исследования - проектное обучение в старших классах общеобразовательной школы.

Предмет исследования - методика проектного обучения общей биологии в общеобразовательной школе.

Гипотеза исследования - эффективность учебно-воспитательного процесса по биологии в 10-11 классах может быть повышена, если будут:

- определены психолого-педагогические основы проектного обучения; - разработана методика проектного обучения;

- уточнены методические условия проектного обучения курсу общей биологии.

Для достижения поставленной цели и в соответствии с выдвинутой гипотезой были определены следующие задачи исследования:

1. Проанализировать психолого-педагогическую и методическую литературу с целью выяснения психолого-педагогических основ проектного обучения, изучения истории его становления и развития.

2. Изучить состояние проектного обучения в практике школьного биологического образования.

3. Выявить и обосновать принципы проектного обучения общей биологии в общеобразовательной школе.

4. Создать модель методики проектного обучения биологии в 10-11 классах.

5. Определить цели, содержание проектного обучения, выявить оптимальные методы, методические приемы, средства и формы проектного обучения общей биологии, деятельность учителя и учащихся по проекту.

6. Экспериментально проверить разработанную методику проектного обучения общей биологии, оценив ее эффективность, и уточнить методические условия проведения проектного обучения в школьной практике.

Методологической основой исследования являлись положения теории познания, теории деятельности, теории развития личности (А.Н. Леонтьев, C.JI. Рубинштейн, Г.И. Щукина); историко-сопоставительный, системный, интегративный, личностно-ориентированный, личностно-деятельностный, проблемный, комплексный подходы (Ю.К. Бабанский, А.П. Беляева, В.П. Беспалько, В.А. Бордовский, Л.С.Выготский, П.Я.Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Джуринский, Л.В. Занков, В.И. Загвя-зинский, Н.В. Кузьмина, И.Я. Лернер, В.Н. Максимова, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов, Е.С. Рабунский, М.Н. Скаткин, Н.М. Усова и др.); концепции экологизации биологического образования (Н.М.Александрова, С.В.Алексеев, Н.Д.Андреева, Л.П. Викторова, С.Н.Глазачев, А.Н.Захлебный, И.Д.Зверев, Н.М. Мамедов, В.В.Пасечник, И.Н.Пономарева, В.П.Соломин, П.В. Станкевич, С.В.Суматохин, И.Т.Суравегина и др.). Исходным теоретическим положением исследования является теория проектного обучения в естественнонаучном образовании (М.Ю. Бухаркина, В.Н. Давыдов, Н.Ю. Пахомова, Е.С. Полат и др.).

Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы использовались следующие методы исследования:

- теоретические: анализ, синтез, сравнение, обобщение информации, полученной при изучении философской, психолого-педагогической, методической и специальной литературы по проблеме исследования; моделирование, разработка методических основ проведения учебного исследовательского проекта в процессе обучении биологии;

- экспериментальные: педагогическое наблюдение, беседа, анкетирование, интервьюирование, опрос, проведение контрольных срезов, педагогический эксперимент;

- статистические методы математической обработки полученных экспериментальных данных.

Основные этапы исследования:

Первый этап (2000-2001 гг.) - констатирующий. Было изучено состояние проблемы в педагогической, психологической и методической литературе в историческом аспекте и на современном этапе развития науки; изучено состояние практики применения проектного обучения в общеобразовательной школе, проанализирован и обобщен передовой и новаторский педагогический опыт; разработана методика констатирующего эксперимента, определены его сроки; проведен констатирующий эксперимент, обобщены его результаты; выявлены условия для проведения экспериментального обучения; определены цель, объект, предмет, задачи и гипотеза исследования.

Второй этап (2001-2002 гг.) - поисковый. Разработана методика формирующего эксперимента; определены задачи и процедура экспериментального обучения. В ходе теоретического исследования сконструирована модель и разработана методика проектного обучения биологии в 10-11 классах. Разработанная методика проектного обучения внедрена в учебно-воспитательный процесс общеобразовательных школ №№ 358, 461, 401, гимназии 446 Санкт-Петербурга и осуществлена первичная обработка результатов исследования.

Третий этап (2002-2003 гг.) - обучающий. В ходе этого этапа проводилась экспериментальная проверка эффективности разработанной методики; осуществлялись анализ и интерпретация результатов экспериментального исследования; формулировались выводы, оформлялся текст диссертационного исследования.

Экспериментальная база исследования: общеобразовательные школы №№ 358, 401, 461, гимназия 446 Санкт-Петербурга.

Научная новизна исследования состоит в том, что определена роль учебных исследовательских проектов в процессе обучения биологии в 10-11 классах в условиях современного школьного образования.

С позиций системного, проблемного, исследовательского, деятельно-стного, личностного, интегративного и гуманистического подходов научно обоснованы психолого-педагогические основы проектного обучения и разработана методика проектного обучения общей биологии.

Выявлены оптимальные условия, формы, методы и средства реализации разработанной методики проектного обучения общей биологии, основные виды деятельности учителя и учащихся по проекту.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что отобраны и обоснованы методолого-теоретические основы проектного обучения общей биологии: общенаучные, психолого-педагогические и методические принципы (краеведения, единства интеграции и дифференциации, коммуникативной направленности, проектности, связи теории с практикой, индивидуализации, активности и самостоятельности; гуманизации, открытости), использованы методологические подходы к проектному обучению (системный, проблемный, исследовательский, деятельностный, личностный, инте-гративный и гуманистический), задействованы положения теорий познания, деятельности, развития личности, проектного обучения, лежащие в основе проектного обучения; создана модель и разработана методика проектного обучения общей биологии; произведен отбор содержания, выявлены формы, методы и средства проектного обучения общей биологии, определены основные виды деятельности учителя и учащихся по проектам; определены типы учебных проектов для курса «Общая биология» (моно- и межпредметный исследовательские проекты, краткосрочные и средней продолжительности) и их оптимальная структура; выявлена возможность использования методики проектного обучения биологии в старших классах с целью повышения эффективности учебно-воспитательного процесса.

Практическая значимость исследования заключается в том, что выявлены формы (урок подготовки к работе над проектом, урок выполнения проекта, урок-защита проекта, групповая экскурсия, домашняя работа по инструктивным заданиям), средства (источники информации, лабораторное оборудование, оборудование для оформления результатов исследования) проектного обучения биологии, создана методика проектного обучения общей биологии; разработаны учебные исследовательские проекты в темах «Основы экологии» и «Биосфера и научно-технический прогресс»; составлены методические рекомендации по организации учебных исследовательских проектов в процессе обучения биологии в старших классах общеобразовательной школы; создан дидактический материал (инструктивные карточки, задания и др.) для проведения исследовательских проектов по общей биологии; определены критерии оценки подготовленности учителя для проведения проектного обучения биологии.

Рекомендации по использованию научных результатов. Методика проектного обучения общей биологии может быть широко использована в практике общеобразовательной школы, системе повышения квалификации учителей биологии и экологии, при обучении студентов в педагогическом вузе.

Достоверность результатов исследования обусловлена целостностью разработанной методики, базирующейся на теоретических, педагогических и методических принципах и требованиях системного, личностно-ориентированного, деятельностного, проблемного и исследовательского подходов; общенаучным и методическим обеспечением процесса исследования; внедрением методики проектного обучения в практику школьного биологического образования; участием во всех видах педагогического эксперимента большого числа испытуемых, применением объективных методов качественного и количественного анализов.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты исследования обсуждались на кафедре методики обучения биологии и экологии РГПУ им. А.И. Герцена (2000-2003гг.), на Герценовских чтениях по проблемам биологического и экологического образования (2001-2002гг.), на научно-практических конференциях «Эколо-го-педагогическое образование: проблемы и перспективы развития» (Санкт-Петербург, 2001), «Экологическое и биологическое образование: методология, теория и методика обучения» (Санкт-Петербург, 2002), «Проблемы методики обучения биологии и экологии в условиях модернизации образования» (Санкт-Петербург, 2003, 2004); на методологическом семинаре «Методологические и методические основы исследований в области биологического и экологического образования» (Санкт-Петербург, 2002); в девяти публикациях автора данного исследования.

На защиту выносятся:

1. Принципы проектного обучения общей биологии в общеобразовательной школе.

2. Модель методики проектного обучения общей биологии.

3. Методика проектного обучения общей биологии: цели, содержание, методы, средства, формы проектного обучения, деятельность учителя и учащихся.

4. Позитивные результаты, полученные в ходе внедрения и апробации экспериментальной методики учебных исследовательских проектов при обучении общей биологии.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I: 1. Анализ современной психолого-педагогической и методической литературы по исследуемой проблеме показал, что проектное обучение получило широкое распространение в педагогической теории. Оно представляет собой современную технологию обучения, повышающую эффективность учебно-воспитательного процесса, которая осуществляется посредством учебных проектов, отличающихся типологией и структурой. Проектное обучение обладает такими преимуществами, как соединение теории с практикой на уроке, возможность выбора учащимися различных видов деятельности, развитие мо-тивационной сферы и интеллекта учащихся, их самостоятельности, коллективизма, развитие умения осуществлять самоуправление учебно-познавательной деятельностью, коммуникативных умений и навыков.

2. Сравнительно-исторический анализ психолого-педагогической и методической литературы по исследуемой проблеме свидетельствует о том, что «метод проектов» (проектное обучение) использовался при организации школьного учебного процесса по естествознанию, начиная с дореволюционного периода и до наших дней. В разные периоды развития отечественной школы происходило его развитие в соответствии с целями и задачами школьного естественнонаучного образования и в связи с возрастанием внимания со стороны методистов. В настоящее время проектное обучение используется в классно-урочной системе, внеурочной и внеклассной работе российских школ для развития исследовательской деятельности учащихся и установления межпредметных связей в курсах экологии, биологии, химии, географии, информатики, физики и технологии.

3. Изучение практики организации проектного обучения по биологии в старших классах позволило обнаружить трудности, основными из которых являются: недостаточная методическая подготовленность учителей биологии по проблемам проектного обучения; малое количество специальной методической и учебной литературы; слабая материально-техническая база; недостаточное использование различных организационных форм обучения; обучение на фактологическом уровне усвоения знаний с использованием традиционных подходов к выбору методов и организации обучения. Результаты констатирующего этапа педагогического эксперимента подтвердили возможность проведения проектного обучения в общеобразовательной школе и обозначили необходимость разработки научно обоснованной методики проектного обучения биологии.

ГЛАВА 2. ПРОЕКТНОЕ ОБУЧЕНИЕ ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Методика проектного обучения общей биологии.

Отбирая наиболее эффективные пути реализации проектного обучения, способствующие усвоению учебной программы по биологии и формированию у школьников системы знаний о природе, обществе, процессе их взаимодействия, мы приступили к разработке методики проектного обучения общей биологии. Для этого нами были проанализированы различные программы и учебники по биологии 10-11 классов (53, 113, 123, 145), а также психолого-педагогическая литература о возрастных особенностях старшеклассников (16, 17, 25, 29, 43, 51, 73, 88, 89, 103, 107, 126, 129, 134, 150, 164).

Основным требованием к организации проектного обучения с использованием системно-структурного подхода является построение целостной модели методики проектного обучения биологии, учитывающей комплексное взаимодействие всех ее элементов. Наличие модели позволяет объяснить механизмы эффективного осуществления учебного процесса, а тщательный анализ ее компонентов, во взаимосвязи и динамике позволяет предвидеть результаты проектной деятельности.

В связи с этим, нами разработана модель методики проектного обучения, при построении которой прослежена взаимосвязь всех элементов - целевого компонента, методолого-теоретических основ, а также содержательного, процессуального и результативного компонентов (Схема 1).

Модель методики проектного обучения разделу общей биологии базируется на методологических и теоретических основах обучения биологии и проектного обучения, основными элементами которых являются методологические и психолого-педагогические принципы (59), подходы проектного обучения, а также теории познания, деятельности, развития личности и проектного обучения.

Модель методики проектного обучения общей биологии

Схема 1

Методологические и теоретические основы обучения биологии и проектного обучения

Психолого-педагогические принципы: краеведения, единства интеграции и дифференциации, коммуникативной направленности, проектности; связи теории с практикой, индивидуализации, активности и самостоятельности, методологические принципы: гуманизации, открытости. Подходы проектного обучения: системный, проблемный, исследовательский, деятель-ностный, личностный, гуманистический и дифференцированный. Теории: познания, деятельности, развития личности, проектного обучения.

Образовательные цели раздела «Общая биология» и цели проектного обучения

Обучающие Развивающие Воспитывающие

W Формирование биологических и экологических знаний. Развитие исследовательских умений и навыков, проектировочных и коммуникативных умений, умений осуществлять самоуправление учебно-познавательной деятельностью. Формирование нравственных ценностей, активной жизненной позиции, этичного поведения в коллективе, развитие познавательного интереса и самостоятельности мышления.

Содержание проектного обучения

Содержание предметной области, соответствующее задачам и требованиям проектного обучения. Исследовательские, проектировочные и коммуникативные умения, умения осуществлять самоуправление учебно- познавательной деятельностью. — Ценностно-экологические нормы и правила.

Процесс проектного обучения

Средства проектного обучения (источники информации, лабораторное оборудование, оборудование, необходимое для оформления результатов исследования)

Методы проектного обучения: беседа, объяснение, обоснование темы исследования, самостоятельная работа в группах по инструкциям с изобразительными пособиями, TCO, литературой, наблюдение, эксперимент, сообщения учащихся, защита проекта, оформление проведенного исследования.

Формы проектного обучения: урок подготовки к работе над проектом, урок выполнения проекта, урок-защита проекта, групповая экскурсия, домашняя работа по инструктивным заданиям

Деятельность участников проектного обучения

Деятельность учителя: гностическая, проектировочная, конструктивная, организаторская, коммуникативная, консультативная, по контролю и оценке.

Коллективная деятельность учащихся на подготовительном и заключительном этапах, деятельность в группах и индивидуальная деятельность на основном этапе (учебная, творческая, исследовательская, практическая, коммуникативная)

Результаты проектного обучения

Форми- Усвоение исследова- Развитие этичного нравст- активной порование тельских и коммуни- самостоя- поведения в венных жизнен- знавабиологи- кативных тельности коллективе ценно- ной по- тельческих и умений и навыков, уме- мышле- стей зиции ного эколо- ний осуществлять само- ния интегических управление учебно- реса знаний познавательной дея- тельностью

Под принципом мы понимаем «инструментальное, данное в категориях деятельности, выражение педагогической концепции» (51), или способ достижения социально-значимых целей на основе учета объективных закономерностей.

Методологические принципы отражают методологию проектной деятельности, к ним относятся принципы гуманизации и открытости (39). Наиболее важным из них для осуществления проектного обучения, мы считаем принцип открытости, который предусматривает взаимодействие учащихся с социальной средой. Примеры такого взаимодействия - проведение бесед-интервью (с учениками и учителями школы, администрацией района, представителями различных организаций), организация экскурсий на социально-значимые объекты (очистные сооружения, предприятия, ВУЗы и др.), рассылка приглашений на защиту проекта и т.д.

Из психолого-педагогических принципов, определяющих методику проектного обучения, мы выделили: принцип краеведения, обеспечивающий возможность учета особенностей местных условий, как природной среды, так и социума (101, 165); принцип единства интеграции и дифференциации, основывающийся, как на вутрипредметных, так и на межпредметных связях, необходимо при разработке монопредметных и межпредметных учебных исследовательских проектов, включающих два и более предмета; принцип коммуникативной направленности предполагает грамотное планирование дискуссии (позволяющее привлечь как можно больше участников), обсуждения групповых тем исследования, организации совместной работы в группе, подготовки и проведения защиты проекта; принцип проектности, позволяющий построить содержание деятельности на основе элементов проектной культуры (39) и является одним из ведущих принципов, так как вся деятельность по учебному исследовательскому проекту соответствует этапам работы по любому проекту и включает в себя замысел (определение проблемы исследования, ее значимости), план действий (поиск путей решения проблемы, планирование), работу над проектом, описание (оформление проектного исследования) и защиту (презентацию) проекта; принцип связи теории с практикой, предусматривающий включение в работу над проектом большого количества практических заданий, опытов, мониторинга; принцип индивидуализации, который дает возможность подготовить задания к выполнению учебного исследовательского проекта, учитывающие разнообразные интересы, способности и возможности учащихся, желание работать индивидуально, в паре или группе над общей темой; принципы активности и самостоятельности, предусматривающие, как активное использование уже имеющихся знаний, умений и навыков, полученных при изучении различных курсов, так и дальнейшее образование и самообразование учащихся при работе по исследованию проблемы, отбору необходимой информации в словарях, справочниках, Интернет (69).

При построении модели методики проектного обучения общей биологии, нами также учитывались подходы к учебной деятельности, обеспечивающие многостороннее развитие личности учащегося.

Из различных подходов к обучению нами были выделены: системный, проблемный, исследовательский, деятельностный, личностный, интегра-тивный и гуманистический подходы, как наиболее соответствующие, по нашему мнению, проектному обучению общей биологии.

Использование системного подхода в проектном обучении дает возможность построить каждый учебный проект в виде целостной развивающей системы, побуждающей учащихся к освоению знаний, приобретению многообразных умений и навыков. Реализация системного подхода позволяет проследить комплексное взаимодействие элементов системы проектного обучения, объяснить механизмы эффективного осуществления учебного процесса. Упорядоченные взаимодействия (ученик - группа учащихся; группа учащихся - учитель; ученик — учитель) обеспечивают устойчивое функционирование системы. При тщательном анализе каждого элемента системы проектного обучения, их взаимосвязи в динамике появляется возможность предвидения результата деятельности.

Только предусмотрев условия проведения учебного проекта, его цель, методологию, содержание, средства, построив модель, изучив отдельные компоненты, можно решить поставленную задачу формирования единства системного знания и способа деятельности (28, 64).

Учет всех системно-структурных связей при организации проектного обучения в курсе биологии старших классов приводит к соединению знаний различных дисциплин, формированию научной картины мира и выработке обобщенных понятий у учащихся.

Проблемный подход, наряду с исследовательским, является одним из основных требований к организации проектного обучения в курсе биологии. Систематическое использование проблемного подхода способствует формированию научных убеждений, повышает уровень включения в реальные жизненные ситуации и развивает экологическую ответственность учащихся. Основные методические приемы создания проблемных ситуаций -предварительные задания, использование жизненных наблюдений учащихся, решение экспериментальных и познавательных задач, создание ситуации выбора, постановка проблемных вопросов (на обобщение, обоснование, конкретизацию, логику рассуждения), организация дискуссий и учет межпредметных связей (44, 96, 97, 108, 118, 138, 152).

Данные приемы используются и при работе над проектом. Проектное обучение включает в себя постановку проблемы, поиск путей решения, внесение идей, сбор и анализ информации, решение проблемы. Работа над проектом ориентирована на самостоятельную деятельность обучаемых и предполагает решение какой-то проблемы, предусматривающей использование разнообразных методов и средств обучения, а также интегрирование знаний, умений из различных областей науки.

В основе проектного обучения лежит развитие умений и навыков, критического и творческого мышления учащихся, направленность на определенный результат деятельности, который можно получить при решении той или иной практически или теоретически значимой проблемы и применить в реальной жизни. Чтобы добиться такого результата, необходимо научить школьников самостоятельному мышлению и решению проблем с привлечением знаний из разных областей, а также выработать у них умения прогнозировать результаты деятельности и устанавливать причинно-следственные связи (39).

Проектное обучение общей биологии предусматривает создание проблемных ситуаций во время дискуссии, выявляющей задачи, на решение которых в дальнейшем будет нацелена работа групп. Разнообразные проблемы решаются группами при выполнении всего проекта и отдельных заданий по нему (к экскурсии, домашней работе, практической работе на уроке и т.д.). Например, работая над проектом «Охраняемые природные территории», старшеклассники, в ходе дискуссии знакомятся с экологическими проблемами, отвечая на вопросы: «Какие природные территории нуждаются в охране?», «Почему они появились?», «На какие типы делятся охраняемые природные территории и по каким признакам?» и многие другие. Только решив эти проблемы, они могут двигаться дальше, определив типы охраняемых территорий, выделить проблемы для изучения в группах.

Исследовательский подход является одним из основных в проектном обучении старшеклассников биологии. Работа над проектом при обучении общей биологии должна отвечать требованиям научного исследования и проводиться по тщательно разработанной схеме, включающей в себя обоснование темы исследования, изучение теории вопроса, составление плана решения проблемы, описание хода работы, связь результата работы с практикой и соотнесение их с теоретическими знаниями.

Исследовательские проекты полностью подчинены логике исследования и имеют структуру, приближенную или полностью совпадающую с подлинным научным исследованием. При работе над проектом учащимися ведется поиск информации, производится анализ и обобщение собранного материала, выработка гипотез, выполнение практических заданий, сбор экспериментальных данных, обсуждение методов исследования и способов оформление конечных результатов, что приводит к развитию исследовательских умений и навыков (39, 60, 61, 62, 91).

Содержание раздела «Общая биология предоставляет широкие возможности для реализации различных тем исследовательских проектов, способствующих изучению как общебиологического, так и краеведческого материала. Например, такие проекты как «Антропогенные факторы и их воздействие на окружающую среду», «Методы и успехи селекции», «Роль генетики в медицине и здравоохранении», «Окружающая среда и здоровье человека», «Охраняемые природные территории» предусматривают проведение экскурсий на ближайшие объекты (сельскохозяйственное производство данной местности, медицинские консультации района, заказники области и т.д.), уроков-конференций с привлечением краеведческого материала (материал о представителях флоры и фауны родного края, экологические карты района и др.).

Для осуществления перехода от передачи готовых знаний и поиска однозначных ответов к освоению методологии созидательной деятельности необходимо осуществление деятельностного подхода. Благодаря его использованию в проектном обучении, ученик становится не столько объектом воздействий со стороны обучающей среды, сколько активным субъектом образовательного процесса. В соответствии с деятельностным подходом усвоение содержания исторического опыта людей осуществляется не путем передачи информации о нем человеку, а в процессе его собственной активности (37,38,61,65, 108, 118, 132, 161).

Использование деятельностного подхода в проектном обучении биологии происходит через осуществление учебно-познавательной, социальной, речевой, ценностно-ориентировочной и коммуникативной деятельности и обеспечивает активную позицию ученика, становление его личности, повышает интерес к учению (165).

Так, учебно-познавательная проектная деятельность старшеклассников направлена на познание и творческое преобразование окружающей действительности и собственной личности и приводит к формированию самостоятельности, сознательности учения, способности самообразования. Учебно-познавательная деятельность реализуется при проведении самостоятельных исследований по проекту, работе с литературой, средствами массовой информации и Интернет при выполнении заданий инструктивных карточек. Социальная деятельность осуществляется во время групповых экскурсий на значимые объекты (экологические центры, водоочистные сооружения и т.д.), встреч с представителями различных структур (СЭС, центра по озеленению городских территорий и т.д.), организуемых в рамках проведения проекта. Активное включение школьника в создание тех или иных проектов дает ему возможность осваивать новые способы человеческой деятельности в социокультурной среде (156, С. 112).

Активизация речевой деятельности учащихся происходит при их участии в дискуссиях класса и группы по выбору темы, цели и задач проекта, распределении заданий внутри группы, анкетировании одноклассников и родителей, итоговой конференции по защите проекта.

Ценностно-ориентировочная деятельность осуществляется посредством выбора той или иной позиции при обсуждении группой проектных заданий, возможности учеников высказать свою точку зрения на ценностно-значимые проблемы по сохранению биоразнообразия, участию в охране окружающей среды.

Коммуникативная деятельность реализуется во время общения со сверстниками в группе, с учителями, администрацией школы, представителями различных организаций и родителями, привлеченными к реализации проекта, сотрудничестве по выполнении проекта.

Основой выполнения проектов при обучении общей биологии становится многообразие видов деятельности, требующих выдвижения новых задач, поиска новых путей и способов решения поставленной проблемы и обеспечивающих возможность каждой личности реализовать себя в коллективном творчестве (161).

Организация проектного обучения общей биологии в значительной мере зависит от личностного подхода и позволяет привести в соответствие содержание образования с возможностями ученика для реализации в учебном процессе потенциальных возможностей каждого.

При составлении заданий инструктивных карточек, учитель биологии учитывает состав группы, индивидуальные особенности и возможности учеников, подготовленность класса, а при делении учащихся на группы - их успеваемость, психологическую совместимость, работоспособность, темперамент и другие характерные особенности.

При выполнении проектов появляется возможность учитывать индивидуально-психологические особенности и способности учащихся, а также интересы школьников, их социальные притязания, права на выбор образовательных траекторий, преодоление изолированности образования от других сфер общественной практики (130).

Реализация личностного подхода при проведении биолого-экологических проектов (в темах «Основы экологии» и «Биосфера и научно-технический прогресс», курса «Биология» 10-11 классов) позволяет повысить самостоятельность мышления и активизацию познавательной деятельности учащихся в школьной практике.

Личностному подходу к проектному обучению способствуют: дифференциация деятельности учащихся в соответствии с их склонностями, возможностями, интересами и психогенетическими особенностями; обеспечение актуальности решаемых учащимися задач, как в аспекте их личных интересов, так и интересов коллектива и общества; обеспечение свободы выбора и самостоятельности детей в решении творческих задач, приоритета мотивов увлеченности, общественной пользы занятий;

- создание ситуаций успеха, обеспечение творческих достижений каждого (4, 70, 27, 33, 130, 131, 147, 158).

Работа группы над биологическим проектом предоставляет ее участникам выбор разнообразных видов деятельности: работу с лабораторным оборудованием (проекты «Биосфера», «Экологические факторы», «Антропогенные факторы и их воздействие на окружающую среду», «Клеточная теория», «Организм как единое целое»), наблюдение за живыми объектами (проекты «Экологические факторы», «Приспособленность организмов и ее относительность»), работу с видео- и фотоматериалами (проекты «Методы и успехи селекции», «Биосфера», «Организм как единое целое», «Происхождение человека», «Антропогенные факторы и их воздействие на окружающую среду», «Клеточная теория», «Движущие силы эволюции», «Макро- и микроэволюция», «Формы борьбы за существование», «Приспособленность организмов и ее относительность» и другие), с картами и атласом города и области (проекты «Антропогенные факторы и их воздействие на окружающую среду», «Охраняемые природные территории», «Биосфера»), компьютером (проекты «Происхождение человека», «Антропогенные факторы и их воздействие на окружающую среду», «Биосфера», «Клеточная теория», «Организм как единое целое», «Роль генетики в медицине и здравоохранении», «Охраняемые природные территории»), чтение учебной и справочной литературы, составление таблиц, схем, графиков, сбор материалов для отчета, написание рефератов.

Актуальность решаемых при выполнении проекта учащимися задач обеспечивается особенностью курса «Общая биология», содержащего материал об охране окружающей среды, выживанию человечества и сохранению жизни на планете. Проектное обучение общей биологии обеспечивает свободу выбора учащимися исследуемой проблемы, цели, задач исследования, путей их решения, заданий инструктивной карточки, формы отчета, необходимых для выполнения проекта. Создание ситуаций успеха при проектном обучении общей биологии достигается предоставлением возможностей каждому ученику сообщить о своих достижениях одноклассникам на защите проекта, поместить свой реферат, макет и др. на выставку работ, вывесить таблицу, график, рисунок на общем стенде, осознать свой вклад в работу группы.

Интегративный подход к проектному обучению делает возможной организацию учебной деятельности за счет внутри- и межпредметной интеграции (27; 165). Внутрипредметная интеграция осуществляется при работе над проектами «Методы и успехи селекции» (ботаника, зоология, микробиология, селекция, генетика, экология), «Происхождение человека» (зоология, анатомия, физиология, антропология, экология, этология). Межпредметная интеграция реализуется при выполнении проектов: «Круговорот химических элементов», «Клетка: строение, химический состав; функции веществ» (биология и химия), «Происхождение человека» (биология и история), «Статистические закономерности модификационной изменчивости» (биология и алгебра), «Биогеоценозы» (биология, география, информатика).

Проектное обучение биологии также основывается на гуманистическом подходе, так как при выполнении учебного проекта каждый ученик имеет возможность выбрать работу по своим интересам и способностям. Так, проектная деятельность учащегося в группе может быть индивидуальной или при поддержке группы, самостоятельной или с помощью педагога. Гуманистический подход осуществляется и при получении итоговой оценки за выполнение проекта по нескольким критериям (оценка учащегося группой, оценка учителем за реферат или отчет, оценка класса за доклад) (60).

Проанализировав различные подходы, мы выяснили, что преобладающими в проектном обучении общей биологии являются деятельностный, исследовательский, проблемный, и интегративный подходы, что обусловлено особенностями биологического образования; системный, личностный и гуманистический подходы присущи для проектного обучения вообще, но их необходимо учитывать и при проектном обучении общей биологии.

Теории и закономерности обучения биологии являются ведущим фактором, позволяющим осуществить отбор средств, приемов, методов и форм организации проектного обучения общей биологии с учетом предметной специфики. Основными теориями, на которые мы опирались при разработке методики проектного обучения биологии, стали теории познания, деятельности, развития личности, проектного обучения.

Функционирование модели осуществляется на основе целевого компонента, представляющего собой совокупность взаимосвязанных целей школьного биологического образования, реализуемых проектным обучением общей биологии (10-11 класс). К таким целям мы отнесли обучающие, развивающие и воспитательные цели проектного обучения. Из обучающих целей мы выделили - формирование биологических знаний, способствующих формированию всесторонне развитой личности, из развивающих целей - развитие исследовательских, проектировочных и коммуникативных умений, а также умений осуществлять самоуправление учебно-познавательной деятельностью.

Одной из целей проектного обучения является развитие экологических знаний, которые можно разделить на опорные и оценочные. Опорными экологическими знаниями являются: знания об объектах биосферы, на которые влияет деятельность человека; знания целей и средств деятельности по охране окружающей среды; знания причин, порождающих современные экологические проблемы и возможных способов их предотвращения и др. Оценочные экологические знания дают возможность оценить природные ресурсы, условия среды, состояние местных экосистем, воздействие условий среды на живые организмы и здоровье человека, закономерности антропогенной динамики природных ресурсов, возможности оптимизации процесса взаимодействия природы и общества (24, 156).

Специфической целью, присущей проектному обучению биологии, является развитие исследовательских и проектировочных умений, позволяющих определять задачи проекта, обосновывать тему исследования, выдвигать гипотезы, составлять план проектной деятельности, осуществлять исследовательскую деятельность по проекту и т.д.

Развитие коммуникативных умений учащихся также занимает важное место на современном этапе, в связи со снижением уровня общения (между сверстниками, родителями и детьми и т.д.). Часто ученик не может правильно выразить мысль, сформулировать вопрос, построить предложение. При выполнении учебных проектов через организацию дискуссий, работу в группе, защиту проектов происходит активное общение школьников друг с другом, учителем, социальным окружением, что способствует развитию коммуникативных умений.

К воспитывающим целям мы отнесли формирование нравственных ценностей, активной жизненной позиции, этичного поведения в коллективе, развитие познавательного интереса и самостоятельности мышления. Развитие познавательного интереса, творческой активности, усвоение нравственных ценностей способствуют формированию личности, соответствующей социальным требованиям и достигаются через выполнение различных типов учебных проектов, в том числе и исследовательских. Работа в группе, распределение и совместное выполнение заданий, ответственность каждого за общую оценку учат работать в коллективе, отстаивать свою точку зрения, оказывать взаимопомощь, выполнять определенную социальную роль, а запланированные при проведении проекта позволяют лучше адаптироваться в социальной среде, придерживаясь определенных норм и правил (109).

Развитие познавательного интереса и творческой активности также являются специфическими целями проектного обучения. В ходе работы над проектом происходит активизация самостоятельной деятельности учащихся по поиску и отбору учебного материала в учебной, научно-популярной и справочной литературой, средствах массовой информации, Интернет, при подготовке сообщений, оформлении стендов с использованием таблиц, графиков и схем. Выполнение проектов различных типов (исследовательских, творческих и т.д.) предполагает развитие природной активности ученика, необходимой для самореализации, как в процессе обучения, так и во взрослой жизни.

Одним из основных компонентов системы является содержание проектного обучения, которое формируется в соответствии с поставленными целями и выделенными методолого-теоретическими основами. Оно определяется содержанием учебных программ средней (полной) школы и включает: содержание предметной области, соответствующее задачам и требованиям проектного обучения; общеучебные, предметные, исследовательские, проектировочные и коммуникативные умения; ценностно-экологические нормы и правила.

Содержание предметной области включает биологические и экологические теории, законы и понятия и «позволяет раскрыть перед учащимися возможности применения конкретных экологических знаний в определенных видах повседневной практической деятельности, направленной на сохранение и укрепление их собственного здоровья и здоровья других людей, а также на охрану и улучшение окружающей среды, в том числе и в своем регионе» (14, С. 59).

Без включения в содержание учебного исследовательского проекта биологических и экологических теорий и законов невозможно приобретение знаний о процессе взаимодействия природы и общества. Экологические понятия, являясь основной единицей учебного процесса (124), относятся в нашей модели к содержанию учебных исследовательских проектов, реализуемых в системе уроков тем «Основы экологии» и «Биосфера» раздела «Общая биология».

Соответствие предметной области задачам и требованиям проектного обучения, предусматривает:

- наличие тем для исследовательской деятельности учащихся;

- возможность проведения экскурсий, практических и лабораторных работ;

- многочисленные связи с социальной средой;

- дискретность содержания темы (урока) и возможность деления на равные по значению части;

- наличие развивающих возможностей и практической направленности. Наличие тем для исследовательской деятельности позволяют учащимся выбрать направление для работы над проектом, проводить исследования. Возможность проведения на основе выбранного предметного содержания экскурсий, практических и лабораторных работ реализует включение различных форм обучения в структуру учебного исследовательского проекта. Многочисленные связи с социальной средой обеспечивают использование таких самостоятельных заданий как интервью, фото- и видеосъемки, работа со средствами массовой информации и др. Дискретность, деление на равные по значению части делают возможным разделить изучаемый материал по группам учащихся для выполнения общего проекта. Наличие развивающих возможностей и практической направленности изучаемого материала повышает интерес учащихся к выполнению проекта и осуществляет связь теории с практикой, без которых не возможна проектная деятельность.

Содержание проектного обучения также включает исследовательские, проектировочные, коммуникативные умения и умения осуществлять самоуправление учебно-познавательной деятельностью, которые являются необходимым компонентом. Так, например, А.Н. Захлебный указывает, что умения и навыки «способствуют прочному закреплению знаний о взаимосвязи общества и природы, в них воплощается культура отношения к природной среде» (54, С. 14).

При реализации проектного обучения общей биологии, необходимо продолжить формирование умений и навыков проведения исследовательской деятельности. Все используемые в исследовательской деятельности по проекту учебные умения можно разделить на базовые, инструментальные и специальные. Из базовых учебных умений необходимо особо выделить умения работать со словарями, справочниками, энциклопедиями, составлять план работы, писать конспект, разрабатывать и проводить эксперимент, обрабатывать данные и оценивать результаты.

Важными инструментальными учебными умениями, используемыми при выполнении исследовательского учебного проекта, являются умения работать с лабораторным оборудованием (электроприборами, микроскопом; химической посудой) и измерительными приборами (линейкой, градусником, дозиметром и т.д.).

Специальными исследовательскими умениями, реализуемыми в проектах тем «Основы экологии» и «Биосфера» раздела «Общая биология», стали умения: выявлять черты приспособленности живых организмов к условиям существования, определять основные компоненты местных природных экосистем, составлять экологические карты и схемы, отбирать пробы и проводить тесты, прогнозировать последствия воздействия человека на природные экосистемы.

Проектировочные умения, входящие в содержание учебных проектов разных типов, близки к исследовательским умениям. К ним относятся умения выбрать, обосновать и сформулировать тему учебного проекта, оформить проектное исследование (в виде реферативной работы, графиков, таблиц, диаграмм и т.д.), провести защиту проекта.

Содержание проектного обучения биологии соответствует требованиям современного образования, включая не только различные знания и умения, но и систему ценностных ориентаций: ценностно-экологические нормы и правила, необходимые для формирования личности учащегося.

Процесс проектного обучения общей биологии включает: формы, методы и средства обучения, а также деятельность учителя и учащихся по выполнению проекта.

Основной формой реализации проектного обучения биологии является урок (при краткосрочном проекте) или серия уроков (при проекте средней продолжительности). Проект средней продолжительности включает в себя: урок подготовки к работе над проектом, урок выполнения проекта, урок-защита проекта, также в него входят групповая экскурсия и домашняя работа по инструктивным заданиям.

Реализация учебного исследовательского проекта предусматривает не только использование комплекса различных методов обучения, но и их динамическое развитие. Так, например, Н.М. Верзилин указывал, что «активизация учебной деятельности учащихся, т.е. постепенное развитие их самостоятельности в усвоении, воспроизведении и применении знаний, требует особого использования методов в их постепенном усложнении, развитии» (25, С. 13).

Проанализировав вышесказанное, мы составили таблицу №7, в которой отразили усложнение и развитие различных групп методов в процессе работы над проектом.

Из содержания таблицы видно, что в течение работы над проектом происходит развитие словесной группы методов - с объяснения (ученики являются слушателями), беседы (ученики только кратко отвечают на вопросы), до самостоятельных сообщений учащихся.

Развитие наглядных методов при реализации учебного исследовательского проекта начинается с демонстрации наглядных пособий учителем на подготовительном этапе, продолжается их использованием в своей работе учащимися на основном этапе и заканчивается самостоятельным изготовлением пособий для заключительного этапа.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Степанова, Наталья Александровна, Санкт-Петербург

1. Составленные нами групповые задания можно было разделить на части, для выполнения несколькими участниками или индивидуально. Все члены группы, имея перед собой общее задание, могли контролировать правильность их выполнения каждым.

2. Нами был предусмотрен достаточный объем заданий, для работы группы, причем часть заданий, указанных в инструкции могла быть не выполнена, что зависело от индивидуального темпа работы каждого участника группы.