Основы формирования исследовательской компетенции при обучении биологии в современной общеобразовательной школе
Н.
З. СмирноваБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Смирнова
Н.
З.,
Бережная
О.
В. Основы формирования исследовательской компетенции при обучении биологии в современной общеобразовательной школе // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2014. – Т. 20. – С.
3331–3335. – URL:
http://e-koncept.ru/2014/54930.htm.
Аннотация. В статье рассматриваются основные условия формирования исследовательской компетенции в разделе школьной биологии. Авторами доказана эффективность созданной методики, применение которой способствует повышению качества знаний учащихся и уровня усвоения биологических понятий, явлений и процессов.
Ключевые слова:
компетенция, исследовательская деятельность, исследовательская компетенция, обучение биологии, компетентность, исследование, исследовательские умения, специальные умения, предметные умения, эксперимент.
Похожие статьи
Текст статьи
Смирнова Нелли Захаровна,доктор педагогических наук, профессор кафедры физиологии человека и методики обучения биологии, Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, ФГБОУ «КГПУ им. В.П. Астафьева» г. Красноярскsmirnovanz@kspu.ru
Бережная Оксана Викторовна,
аспирант кафедры физиологии человека и методики обучения биологии, Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, ФГБОУ «КГПУ им. В.П. Астафьева» г.Красноярскzax20111985@mail.ru
Основы формирования исследовательской компетенции при обучении биологии в современной общеобразовательной школе
Аннотация:Встатье рассматриваются основные условия формирования исследовательской компетенции в разделе школьной биологии. Авторами доказана эффективность созданной методики, применение которой способствует повышению качества знаний учащихся иуровня усвоения биологических понятий, явлений и процессов.Ключевые слова: обучение биологии, компетенция, компетентность, исследование, исследовательская компетенция, исследовательская деятельность, исследовательские умения, специальные умения, предметные умения,эксперимент.
Современный этап развития отечественного образования выдвигает в качестве главной задачи воспитание деятельной, самостоятельной и компетентной личности, способной к творчеству. Большими возможностями для этого обладает исследовательская деятельность, отличающаяся продуктивностью, проблематизацией, реализацией личных познавательных потребностей школьников, ориентацией на их творческий, самостоятельный поиск.Вопросы компетентностного подхода и проблемы формирования и ключевых компетенций исследовались в работах И.А.Агапова, В.А. Болотова, Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней, Д.А. Иванова, В.В. Краевского, О.Е. Лебедева, В.В. Сериков, А.В. Хуторского, С.Е. Шишова и др. [1].
Анализ и научная рефлексия биологического образования в контексте проблемы формирования исследовательской компетентности школьников выявили следующие продуктивные направления в его функционировании: усилениеориентации биологического образования на развитие способов взаимодействия человека с природой; формирование метапредметных умений и навыков, которые являются образовательным результатом, выстраиваемых поверх традиционных предметных знаний, умений и навыков; реализация проблемы мотивации учения как фактора, открывающего возможность определиться в выборе будущего профиля обучения.Все вышесказанное позволяет отметить важную на данный момент проблемув методике обучения биологии, которая связана с поиском и разработкой современных технологий, методов и средств обучения для повышения качества знаний учащихся в курсе школьной биологии.Эти направленияв различной степени разработаны методической наукой и практикой. Анализобразовательного поля биологии в проблематизациикатегории исследовательской компетентности в контексте тех новых конструктивных изменений, которые происходятв настоящее время в обществе и образовании позволил выявить противоречия между: резервами учебного предмета биологии в плане личностного развития школьников и существующей практикой обучения, не использующей в полной мере эти возможности; объективной необходимостью расширения деятельностного потенциала школьной биологии и недостаточной ориентированностьюпрограмм, учебников, методический пособий на практическую деятельность школьников; существующими инновационными образовательными тенденциями и методическим инструментарием их реализации в условиях современных школ.В поисках средств преодоления данныхпротиворечий был сделан выбор темы исследования. Цель исследования состоит в научном обоснованности и разработке методики формированияисследовательской компетенции учащихся в разделе школьной биологии «Живой организм» VIкласс. Гипотеза исследования: развитиеисследовательской компетенциив разделе биология «Живой организм»можетбыть успешна, если: определены психолого –педагогические условия, формы и методы осуществления исследовательской деятельностиучащихся. Задачи исследования:1.Конкретизировать предметные действия, ориентирующие на формирование способности школьников осуществлять исследовательскую деятельность при изучении биологии.2.Разработать и экспериментально проверить эффективность методики формирования исследовательской компетентности учащихся в школьном разделе биологии «Живой организм» VIкласс.Анализпсихолого—педагогическойлитературыпоказал, чтостановлениекомпетентностногоподходавобразованииещепродолжается. Авторы(И.А. Зимняя, И.Я. Лернер,Г.К. Селевко, А.В. Хуторской) подчеркивают, чтоэтакатегорияпостоянноразвивается, всвязисчемсуществуютрасхождениявтрактовкепонятий«компетенции» и«компетентность». А.В. Хуторскойразграничиваетпонятия«компетенция» и«компетентность». Поегомнению, компетенцияэтозаранеезаданныесоциальноетребованиекобразовательнойподготовкеобучающегося, необходимойдляегоэффективнойпродуктивнойдеятельностивопределеннойсреде. Акомпетентностьестьвладение, обладаниечеловекомсоответствующейкомпетенцией, включающеееголичностноеотношениекнейипредметудеятельности.Втрактовке понятий «компетенция» и «компетентность»мы придерживались точки зрения И.А. Зимней, Г.К. Селевко, А.В. Хуторского и других ученых, которые считают, что компетенция –это интегративное качество человека, включающее в себя не только знания, умения и навыки, но способностьи готовность проявить их в решении актуальных задач. А компетентность предполагает наличие минимальногоопыта проявления компетенции [2,3,4].
Так, В.А. Болотов, В.В. Сериков понимают компетентность как способ существования знаний, умений, образованности,способствующей личной самореализации, нахождению своего места в мире [5].На основе анализа различных точек зрения, исходя из предмета нашего исследования, за основу было взято следующее определениеИ.А. Зимней: компетенция —это совокупностькомпонентов содержания образования, усвоение которых в процессе обучения позволяет эффективно осуществлять практическую деятельность. Для нашей работы важно выяснить место исследовательской компетенции в различных классификациях ключевых компетенций.Несмотря на активный интерес ученыхк проблеме становления исследовательской компетенции, в теории и практике педагогики этот вопрос остается недостаточно изученным. В классификации И.А. Зимней исследовательская компетенция входит в качестве компонента в «компетенцию, относящую к деятельности человека». В классификации А.В. Хуторского, исследовательская компетенциярассматривается как составная часть познавательной компетенции. В.В. Краевский и А.В. Хуторской предложили рассматривать структуру каждой компетенции, как единство трех составляющих: содержательной, технологической (процессуальной) и личностной. Под исследованием мы понимаемизучение, выяснение какихлибо фактов, процессов или явлений в живой природена основе имеющихся знаний. Согласно авторам, под исследовательской компетенцией следует понимать знания как результат познавательной деятельности человека в определенной области науки, методы и методики исследования, которыми он должен овладеть, чтобы осуществить исследовательскую деятельность.Исходя из понимания структуры компетенции, необходимо выяснить, что такое исследовательская деятельность. М.А. Арцева, давая определение исследовательской деятельности, делает акцент на не предсказуемость ее результата, т.е. это деятельность, связанная с поиском заранее не известного решения проблемы [6]. Формирование исследовательских умений возможно при проведенииисследовательской работы, которая осуществляется в два этапа: а) теоретический, б) практический. Основная деятельность принадлежит на первом этапе учителю, он является помощником, соратником в поисках истины и овладения мастерством, приобщает учеников к предмету. Второй этап является продолжением первого, учащиеся самостоятельно проводят исследования, формируют и закрепляют данные умения. Как показывает опыт, наибольшие затруднения вызывают у учащихся умения правильно формулировать цель исследования, выдвигать и обосновывать гипотезу. Чем быстрее эти умения будут сформированы, тем эффективнее будут проходить уроки, элективныекурсы. В течение 2010 –2012 гг. нами былпроведен педагогический эксперимент с целью изучения проблемы повышения качества знаний учащихся при изучении биологии в 6 классе. Раздел «Биология. Живой организм» включает сведения об отличительных признаках живых организмов, их строении и процессахжизнедеятельности. Содержание раздела представлено на основе экологоэволюционного и функционального подходов, в соответствии с которыми акценты в изучении организмов переносятся с особенностей строения отдельных представителей на раскрытие процессов их жизнедеятельности и усложнения в ходе эволюции, приспособленности к среде обитания, роли в экосистемах. Участниками эксперимента стали учащиеся шестых классов школы №98г. Красноярска. Формирование исследовательской компетенции представляет собой целую методическую системуона сконструирована на двух уровнях: теоретикометодологическом и методическом. На первом уровне формирование исследовательской компетенцииосуществлялось в ходе выполнения исследовательской деятельностиучащихся.На втором уровне интегрируютсяцелевой, содержательный, процессуальный, технологический и результативно –оценочный компоненты.На этой основе нами разработана методика формирования исследовательской компетенции.Под исследовательскими умениями мы понимаем готовность к осуществлениюисследовательской деятельности на основе использования знаний и жизненного опыта, условий и средств деятельности, направленной на изучение процессовжизнедеятельности. В структуреисследовательских умений мы выделили следующие компоненты: мотивационный, ввиде познавательного интереса;содержательный, включающий систему исследовательских знаний; операционный, включающий систему простых умений.Мотивационный компонент опирается на биологические знания, имеющиеся у школьников, и их жизненный опыт. В содержательном компоненте мы считаем возможным выделить две составляющие системы исследовательских знаний, касающиеся специфики, организации и проведения учебного исследования, и предметные знания, обеспечивающие понятийную базу для изучения и выясненияопределенных биологических процессов, фактов, явлений.В операционный компонент мы включаем двегруппы взаимосвязанных умений, обеспечивающих систему действий, составляющих структуру исследовательской деятельности: специальные, предметные.К специальным мы относим следующиеумения:выдвигать гипотезу; выстраивать план исследования; осуществлять намеченный планисследования;выяснять связиизучаемого явления с другими; формулироватьрешение поставленной проблемы; объяснятьи проверять решения; делать выводы. Организация исследовательской деятельности по изучению живой природы формирует у школьников следующие предметныеумения: пользоваться увеличительными приборами; готовить временные микропрепараты и рассматривать их под микроскопом;ставить простейшие опыты; проводить наблюдения и самонаблюдения и др.Разработанная методика развития исследовательских компетенциина уроках биологии раздела «Биология. «Живой организм» включает в себя: определение для каждого урока задач по развитию исследовательских умений; дополнительноеучебное содержание по биологии исследовательского характера; насыщение уроковзаданиями проблемноисследовательского характера; организацию самостоятельной исследовательской деятельности школьников; использование демонстрации физиологических и биохимических опытов и экспериментов с их последующим обсуждением; использование системыпроблемноисследовательских упражнений, комплексаисследовательских заданий для самостоятельной работы.
Входепедагогического экспериментаучащимся предлагалось решениесистемы исследовательских задач, например,«При рассмотрении растительной клетки под микроскопом хорошо заметна плотная целлюлозная оболочка, которая покрывает живое содержимое клетки. Каким образом вода и растворенные в ней вещества проникают через оболочку внутрь растительной клетки?», «Определитеспособ выяснить, сколько воды за сутки поглощает проросшая луковица репчатого лука. Придумайте способ измерить, сколько воды испаряет за сутки эта луковица. Ожидаете ли вы, что эти величины могут различаться? Почему? Проведите этот эксперимент».
Работа сзадачами исследовательского характера на уроках биологии можно считать успешной, если наблюдается постепенный рост самостоятельности школьников при обсуждении вопросов задачи, если высказывания учащихся становятся все более полными и аргументированными, а деятельностьучителя постепенно сводится в основном к сообщению необходимой дополнительной информации и к общему руководству мыслительной деятельности учащихся.При выборе форм и методов обучения мы исходили из единства содержания и процесса обучения. Поэтому при изучении биологического материала с целью придания знаниям практической направленности важно применятьна уроках исследовательские методы обучения.В качестве примера методической системы формирования исследовательской компетенции используемой нами при обучении биологии в VIклассах общеобразовательной школы можно провести лабораторную работу по изучению биологических объектов при изучении темы «Цветок». Тема «Цветок» использовалась нами для формирования ряда исследовательских умений, таких как: умения формулировать цель исследования, умения находить и описывать части изучаемого биологического объекта, умения сравнивать и обобщать изучаемые биологические объекты, умения оформлять отчеты о выполненном биологическом исследовании.В начале урока нами была поставлена познавательная задача, мотивирующая учащихся к выполнению исследовательской работы: «Чтобы жить, нужно солнце, свобода и маленький цветок», говорил великий сказочник Ганс Христиан Андерсен. И действительно, цветы сопровождают нас всю жизнь: встречают при рождении, утешают в старости, радуют на свадьбах и праздниках. Без красоты цветов беднее становится жизнь. Цветы открывают перед человеком возможность показать прекрасное, открыть тайну рождения семян и плодов. Давайте попробуем еще раз вглядеться в «добрые лица» цветов, и, может быть, удастся разгадать еще одну загадку природы. Всем учащимся были выданы инструктивные карточки к выполнению лабораторной работы «Строение цветка».Умение формулировать цель осуществлялась при совместной беседе, в результате которой учащиеся определили цель своей работы: изучение строения цветка; определение основных частей цветка.Под нашим руководством учащиеся изучали строение цветка яблони: находили и называли части цветка (цветоножка, цветоложе, чашелистики, лепестки, тычинки и пестики); считали число чашелистиков, лепестков, тычинок, пестиков; определяли какой околоцветник простой или двойной; спорили какая чашечка раздельнолистная или сростнолистная; высказывали свое мнение по поводу венчика свободнолепестный или сростнолепестный; находили тычинки и пестики, рассматривали их строение; находили завязь. В результате у учащихся формировались умения находить и описывать части изучаемого биологического объекта.После рассмотрения цветка яблони учащиеся зарисовывали и подписывали части цветка в рабочей тетради. Следующим этапом работы было составление формулы цветка яблони. Сначала учащиеся познакомились с необходимымипри составлении формулы обозначениями, а так же в качестве примера был рассмотрен алгоритм составления формулы цветка лилии. Далее каждый учащийся получил индивидуальное задания, содержащие изображение цветка, например картофеля, гороха посевного и др, выполняя работу учащиеся самостоятельно разбирали строение цветка, составляли формулу данного цветка, сравнивали с цветком яблони, делали выводы о строение цветка, при этом формировались умения сравнивать и обобщать.По окончании урока учащимися был сделан вывод: сегодня на уроке мы рассмотрели цветок, определили составные части цветка, научились составлять формулу цветка, таким образом, происходило формирование умение писать и оформлять отчеты о выполненном исследовании.При изучении темы: «Видоизменение побегов» исследовательская работа осуществлялась в парах. В начале занятия учащиеся были вовлечены в проблемную ситуацию: перед учащимися лежали клубень картофеля, луковица репчатого лука и побег березы, был поставлен вопрос: «Что общего между этими частямирастения». Одни говорили, что это абсолютно разные части растения, отличающиеся по внешнему виду, другие объединяли луковицу и клубень, считая их подземными частями растения, однако полных и убедительных ответов не было. В классе возникло такое состояние,когда учащиеся уяснили проблему, пытались ее самостоятельно решить, но испытывали затруднения в силу недостаточности знаний. Выходом из сложившейся ситуации послужило выполнение исследовательской работы. В результате выполнения, которой школьники исследовательским путем пришли к общему выводу: клубень и луковица это видоизмененный побег, так как они имеют аналогичное строение обычного побега. Видоизмененные побеги служат для запасанияпитательных веществ и размножения, человеком используются в пищу, таким образом, формировались умения выделять проблему, выдвигать гипотезы и доказывать их опытным путем, умения сравнивать, анализировать биологические объекты, делать выводы, умения писать и оформлять отчеты о выполненном исследовании.Следует отметить, что даже отстающим и не проявляющим интерес к предмету биологи школьникам были интересны данные формы обучения.К уроку исследованию необходима большая творческая подготовка, которую получают учащиеся на традиционных учебных занятиях и первичному закреплению новых знаний и способов деятельности. Применять урокиисследования следует, когда учащиеся теоретически подготовлены для приобретения новых знаний. Теперь учащемуся предстоит проанализировать возможность применения ранее полученных знаний для решения поставленной проблемы. Знания, полученные учеником самостоятельно путем проб и ошибок, перебора различных инструментов, применения всевозможных формул и действий, останутся в его памяти надолго, а ценность мыслительного процесса, который, к сожалению, нельзя описать и измерить, трудно переоценить[7]. Экспериментальные исследования позволили определить педагогические условия развития исследовательской компетенции: а) учет степени готовности и возможностей школьников к проведению исследовательской деятельности; б) создание психологического настроя учащихся на необходимость выполнения определенных действий в процессе выполнения учебного задания; в) обеспечение четкостии доступности изложения цели и задач, которыеучащиеся должны решить в ходе исследовательской деятельности. Для оценки сформированностиисследовательской компетенции были разработаны компетентностные задания.Применяя поэлементный пооперационный анализ деятельности учащихся в учебных ситуациях, мы проверяли уровни сформированности исследовательской компетентности. В ходе исследования оценивались:способность использовать биологические знания в жизненных ситуациях;умение выявлять вопросы, на которые можно ответить, используябиологические знания;умение делать выводы, аргументировать свою позицию;способность анализировать данные проведенного исследования.Для мониторинга качественных изменений обучаемых нами было разработано содержание оценочно диагностических карт, в которые были включены задания на пониманиепростой и сложной информации, анализаирешения проблем, использованиеестественнонаучных методов и проведениеисследований. Результаты проведенного педагогического эксперимента подтвердили обоснованность исходных предположений относительно влиянияиспользования на уроках биологии исследовательских методовобучения направленных на повышение качества биологического образования.Уровень знаний, полученных учащимися,повысился на 13,24 % (на промежуточном этапе на 8,98%) . Средняя эффективность объема усвоенного материала на промежуточном тестированиисоставило 4,7 %, на итоговом 8,6 %.Динамика уровня сформированности биологических знаний учащихся основывалась на количественной обработке полученных данных по А.А. Кыверялгу.Таким образом, процесс формирования исследовательской компетенции в области биологии включает разнообразные формы и методы обучения, создавая условия для приобретения опыта эмоционально –ценностных отношений актуализации процессов саморазвития и самосовершенствования личности школьника. Исследование в школе немыслимо без актуализации познавательной деятельности учащихся и формирования отношений сотрудничества между учителями и учащимися в процессе обучения.
Ссылки на источники1.Журавлева Н.А., Шкерина Л.В. Основные принципы и дидактическиеусловия формирования базовых ключевых компетенций студентов –будущих учителей математики // Вестник Красноярского государственного педагогического университета им.В.П.Астафьева. 2011 № 4(18) с.3035.2.ЗимняяИ.А. Ключевые компетенции –новая парадигма результата образования // Высшее образование сегодня. 2003. № 5 с 3442.3.СелевкоГ.К. Компетентности и их классификация // Народное образование. 2004. № 4. с. 138144.
4.ХуторскойА.В. Ключевые компетенции как компонент личностно ориентированной парадигмыобразования // Народное образование. 2003.№2. с. 5864 .5.Смирнова Н.З., Бережная О.В. Компетентностный подход в биологическом образовании: учебно –методическое пособие / Краснояр. гос.пед. унт им. В.П. Астафьева. –Красноярск, 2012. –168 с.
6.АрцеваМ.Н. Учебно –исследовательская работа учащихся. Методические рекомендации для учащихся и педагогов // Завуч, 2005. №6. с.429.7.Бережная О.В., Смирнова Н.З. Организация исследовательского урока биологии в школе // Биологияв школе №2, 2014 г. с 2629.
Smirnova Nelly Zakharovnadoctor of pedagogical Sciences, Professor of the Department of physiology of man and methods of teaching biology, Krasnoyarsk state pedagogical University. V.P. Astafiev, STATE «KSPU them. V.P. Astafiev» , Krasnoyarsk, smirnovanz@kspu.ruGentle Oksana Viktorovnapostgraduate student of the Department of physiology of man and methods of teaching biology, Krasnoyarsk state pedagogical University. V.P. Astafiev, STATE «KSPU them. V.P. Astafiev» Krasnoyarsk, zax20111985@mail.ruFundamentals of formation of research competence in teaching biology in a secondary modern schoolAbstract:the article considers the basic conditions for the formation of research competence in the section of the schoolof biology. The authors have proved the efficiency of the methodology, the implementation of which contributes to the quality of knowledge of students and the level of learning of biological concepts, phenomena and processes.
Keywords:biology teaching, competence, expertise, study, research competence, research, research skills, special skills, subjectspecific skills, the experiment.
Бережная Оксана Викторовна,
аспирант кафедры физиологии человека и методики обучения биологии, Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева, ФГБОУ «КГПУ им. В.П. Астафьева» г.Красноярскzax20111985@mail.ru
Основы формирования исследовательской компетенции при обучении биологии в современной общеобразовательной школе
Аннотация:Встатье рассматриваются основные условия формирования исследовательской компетенции в разделе школьной биологии. Авторами доказана эффективность созданной методики, применение которой способствует повышению качества знаний учащихся иуровня усвоения биологических понятий, явлений и процессов.Ключевые слова: обучение биологии, компетенция, компетентность, исследование, исследовательская компетенция, исследовательская деятельность, исследовательские умения, специальные умения, предметные умения,эксперимент.
Современный этап развития отечественного образования выдвигает в качестве главной задачи воспитание деятельной, самостоятельной и компетентной личности, способной к творчеству. Большими возможностями для этого обладает исследовательская деятельность, отличающаяся продуктивностью, проблематизацией, реализацией личных познавательных потребностей школьников, ориентацией на их творческий, самостоятельный поиск.Вопросы компетентностного подхода и проблемы формирования и ключевых компетенций исследовались в работах И.А.Агапова, В.А. Болотова, Э.Ф. Зеера, И.А. Зимней, Д.А. Иванова, В.В. Краевского, О.Е. Лебедева, В.В. Сериков, А.В. Хуторского, С.Е. Шишова и др. [1].
Анализ и научная рефлексия биологического образования в контексте проблемы формирования исследовательской компетентности школьников выявили следующие продуктивные направления в его функционировании: усилениеориентации биологического образования на развитие способов взаимодействия человека с природой; формирование метапредметных умений и навыков, которые являются образовательным результатом, выстраиваемых поверх традиционных предметных знаний, умений и навыков; реализация проблемы мотивации учения как фактора, открывающего возможность определиться в выборе будущего профиля обучения.Все вышесказанное позволяет отметить важную на данный момент проблемув методике обучения биологии, которая связана с поиском и разработкой современных технологий, методов и средств обучения для повышения качества знаний учащихся в курсе школьной биологии.Эти направленияв различной степени разработаны методической наукой и практикой. Анализобразовательного поля биологии в проблематизациикатегории исследовательской компетентности в контексте тех новых конструктивных изменений, которые происходятв настоящее время в обществе и образовании позволил выявить противоречия между: резервами учебного предмета биологии в плане личностного развития школьников и существующей практикой обучения, не использующей в полной мере эти возможности; объективной необходимостью расширения деятельностного потенциала школьной биологии и недостаточной ориентированностьюпрограмм, учебников, методический пособий на практическую деятельность школьников; существующими инновационными образовательными тенденциями и методическим инструментарием их реализации в условиях современных школ.В поисках средств преодоления данныхпротиворечий был сделан выбор темы исследования. Цель исследования состоит в научном обоснованности и разработке методики формированияисследовательской компетенции учащихся в разделе школьной биологии «Живой организм» VIкласс. Гипотеза исследования: развитиеисследовательской компетенциив разделе биология «Живой организм»можетбыть успешна, если: определены психолого –педагогические условия, формы и методы осуществления исследовательской деятельностиучащихся. Задачи исследования:1.Конкретизировать предметные действия, ориентирующие на формирование способности школьников осуществлять исследовательскую деятельность при изучении биологии.2.Разработать и экспериментально проверить эффективность методики формирования исследовательской компетентности учащихся в школьном разделе биологии «Живой организм» VIкласс.Анализпсихолого—педагогическойлитературыпоказал, чтостановлениекомпетентностногоподходавобразованииещепродолжается. Авторы(И.А. Зимняя, И.Я. Лернер,Г.К. Селевко, А.В. Хуторской) подчеркивают, чтоэтакатегорияпостоянноразвивается, всвязисчемсуществуютрасхождениявтрактовкепонятий«компетенции» и«компетентность». А.В. Хуторскойразграничиваетпонятия«компетенция» и«компетентность». Поегомнению, компетенцияэтозаранеезаданныесоциальноетребованиекобразовательнойподготовкеобучающегося, необходимойдляегоэффективнойпродуктивнойдеятельностивопределеннойсреде. Акомпетентностьестьвладение, обладаниечеловекомсоответствующейкомпетенцией, включающеееголичностноеотношениекнейипредметудеятельности.Втрактовке понятий «компетенция» и «компетентность»мы придерживались точки зрения И.А. Зимней, Г.К. Селевко, А.В. Хуторского и других ученых, которые считают, что компетенция –это интегративное качество человека, включающее в себя не только знания, умения и навыки, но способностьи готовность проявить их в решении актуальных задач. А компетентность предполагает наличие минимальногоопыта проявления компетенции [2,3,4].
Так, В.А. Болотов, В.В. Сериков понимают компетентность как способ существования знаний, умений, образованности,способствующей личной самореализации, нахождению своего места в мире [5].На основе анализа различных точек зрения, исходя из предмета нашего исследования, за основу было взято следующее определениеИ.А. Зимней: компетенция —это совокупностькомпонентов содержания образования, усвоение которых в процессе обучения позволяет эффективно осуществлять практическую деятельность. Для нашей работы важно выяснить место исследовательской компетенции в различных классификациях ключевых компетенций.Несмотря на активный интерес ученыхк проблеме становления исследовательской компетенции, в теории и практике педагогики этот вопрос остается недостаточно изученным. В классификации И.А. Зимней исследовательская компетенция входит в качестве компонента в «компетенцию, относящую к деятельности человека». В классификации А.В. Хуторского, исследовательская компетенциярассматривается как составная часть познавательной компетенции. В.В. Краевский и А.В. Хуторской предложили рассматривать структуру каждой компетенции, как единство трех составляющих: содержательной, технологической (процессуальной) и личностной. Под исследованием мы понимаемизучение, выяснение какихлибо фактов, процессов или явлений в живой природена основе имеющихся знаний. Согласно авторам, под исследовательской компетенцией следует понимать знания как результат познавательной деятельности человека в определенной области науки, методы и методики исследования, которыми он должен овладеть, чтобы осуществить исследовательскую деятельность.Исходя из понимания структуры компетенции, необходимо выяснить, что такое исследовательская деятельность. М.А. Арцева, давая определение исследовательской деятельности, делает акцент на не предсказуемость ее результата, т.е. это деятельность, связанная с поиском заранее не известного решения проблемы [6]. Формирование исследовательских умений возможно при проведенииисследовательской работы, которая осуществляется в два этапа: а) теоретический, б) практический. Основная деятельность принадлежит на первом этапе учителю, он является помощником, соратником в поисках истины и овладения мастерством, приобщает учеников к предмету. Второй этап является продолжением первого, учащиеся самостоятельно проводят исследования, формируют и закрепляют данные умения. Как показывает опыт, наибольшие затруднения вызывают у учащихся умения правильно формулировать цель исследования, выдвигать и обосновывать гипотезу. Чем быстрее эти умения будут сформированы, тем эффективнее будут проходить уроки, элективныекурсы. В течение 2010 –2012 гг. нами былпроведен педагогический эксперимент с целью изучения проблемы повышения качества знаний учащихся при изучении биологии в 6 классе. Раздел «Биология. Живой организм» включает сведения об отличительных признаках живых организмов, их строении и процессахжизнедеятельности. Содержание раздела представлено на основе экологоэволюционного и функционального подходов, в соответствии с которыми акценты в изучении организмов переносятся с особенностей строения отдельных представителей на раскрытие процессов их жизнедеятельности и усложнения в ходе эволюции, приспособленности к среде обитания, роли в экосистемах. Участниками эксперимента стали учащиеся шестых классов школы №98г. Красноярска. Формирование исследовательской компетенции представляет собой целую методическую системуона сконструирована на двух уровнях: теоретикометодологическом и методическом. На первом уровне формирование исследовательской компетенцииосуществлялось в ходе выполнения исследовательской деятельностиучащихся.На втором уровне интегрируютсяцелевой, содержательный, процессуальный, технологический и результативно –оценочный компоненты.На этой основе нами разработана методика формирования исследовательской компетенции.Под исследовательскими умениями мы понимаем готовность к осуществлениюисследовательской деятельности на основе использования знаний и жизненного опыта, условий и средств деятельности, направленной на изучение процессовжизнедеятельности. В структуреисследовательских умений мы выделили следующие компоненты: мотивационный, ввиде познавательного интереса;содержательный, включающий систему исследовательских знаний; операционный, включающий систему простых умений.Мотивационный компонент опирается на биологические знания, имеющиеся у школьников, и их жизненный опыт. В содержательном компоненте мы считаем возможным выделить две составляющие системы исследовательских знаний, касающиеся специфики, организации и проведения учебного исследования, и предметные знания, обеспечивающие понятийную базу для изучения и выясненияопределенных биологических процессов, фактов, явлений.В операционный компонент мы включаем двегруппы взаимосвязанных умений, обеспечивающих систему действий, составляющих структуру исследовательской деятельности: специальные, предметные.К специальным мы относим следующиеумения:выдвигать гипотезу; выстраивать план исследования; осуществлять намеченный планисследования;выяснять связиизучаемого явления с другими; формулироватьрешение поставленной проблемы; объяснятьи проверять решения; делать выводы. Организация исследовательской деятельности по изучению живой природы формирует у школьников следующие предметныеумения: пользоваться увеличительными приборами; готовить временные микропрепараты и рассматривать их под микроскопом;ставить простейшие опыты; проводить наблюдения и самонаблюдения и др.Разработанная методика развития исследовательских компетенциина уроках биологии раздела «Биология. «Живой организм» включает в себя: определение для каждого урока задач по развитию исследовательских умений; дополнительноеучебное содержание по биологии исследовательского характера; насыщение уроковзаданиями проблемноисследовательского характера; организацию самостоятельной исследовательской деятельности школьников; использование демонстрации физиологических и биохимических опытов и экспериментов с их последующим обсуждением; использование системыпроблемноисследовательских упражнений, комплексаисследовательских заданий для самостоятельной работы.
Входепедагогического экспериментаучащимся предлагалось решениесистемы исследовательских задач, например,«При рассмотрении растительной клетки под микроскопом хорошо заметна плотная целлюлозная оболочка, которая покрывает живое содержимое клетки. Каким образом вода и растворенные в ней вещества проникают через оболочку внутрь растительной клетки?», «Определитеспособ выяснить, сколько воды за сутки поглощает проросшая луковица репчатого лука. Придумайте способ измерить, сколько воды испаряет за сутки эта луковица. Ожидаете ли вы, что эти величины могут различаться? Почему? Проведите этот эксперимент».
Работа сзадачами исследовательского характера на уроках биологии можно считать успешной, если наблюдается постепенный рост самостоятельности школьников при обсуждении вопросов задачи, если высказывания учащихся становятся все более полными и аргументированными, а деятельностьучителя постепенно сводится в основном к сообщению необходимой дополнительной информации и к общему руководству мыслительной деятельности учащихся.При выборе форм и методов обучения мы исходили из единства содержания и процесса обучения. Поэтому при изучении биологического материала с целью придания знаниям практической направленности важно применятьна уроках исследовательские методы обучения.В качестве примера методической системы формирования исследовательской компетенции используемой нами при обучении биологии в VIклассах общеобразовательной школы можно провести лабораторную работу по изучению биологических объектов при изучении темы «Цветок». Тема «Цветок» использовалась нами для формирования ряда исследовательских умений, таких как: умения формулировать цель исследования, умения находить и описывать части изучаемого биологического объекта, умения сравнивать и обобщать изучаемые биологические объекты, умения оформлять отчеты о выполненном биологическом исследовании.В начале урока нами была поставлена познавательная задача, мотивирующая учащихся к выполнению исследовательской работы: «Чтобы жить, нужно солнце, свобода и маленький цветок», говорил великий сказочник Ганс Христиан Андерсен. И действительно, цветы сопровождают нас всю жизнь: встречают при рождении, утешают в старости, радуют на свадьбах и праздниках. Без красоты цветов беднее становится жизнь. Цветы открывают перед человеком возможность показать прекрасное, открыть тайну рождения семян и плодов. Давайте попробуем еще раз вглядеться в «добрые лица» цветов, и, может быть, удастся разгадать еще одну загадку природы. Всем учащимся были выданы инструктивные карточки к выполнению лабораторной работы «Строение цветка».Умение формулировать цель осуществлялась при совместной беседе, в результате которой учащиеся определили цель своей работы: изучение строения цветка; определение основных частей цветка.Под нашим руководством учащиеся изучали строение цветка яблони: находили и называли части цветка (цветоножка, цветоложе, чашелистики, лепестки, тычинки и пестики); считали число чашелистиков, лепестков, тычинок, пестиков; определяли какой околоцветник простой или двойной; спорили какая чашечка раздельнолистная или сростнолистная; высказывали свое мнение по поводу венчика свободнолепестный или сростнолепестный; находили тычинки и пестики, рассматривали их строение; находили завязь. В результате у учащихся формировались умения находить и описывать части изучаемого биологического объекта.После рассмотрения цветка яблони учащиеся зарисовывали и подписывали части цветка в рабочей тетради. Следующим этапом работы было составление формулы цветка яблони. Сначала учащиеся познакомились с необходимымипри составлении формулы обозначениями, а так же в качестве примера был рассмотрен алгоритм составления формулы цветка лилии. Далее каждый учащийся получил индивидуальное задания, содержащие изображение цветка, например картофеля, гороха посевного и др, выполняя работу учащиеся самостоятельно разбирали строение цветка, составляли формулу данного цветка, сравнивали с цветком яблони, делали выводы о строение цветка, при этом формировались умения сравнивать и обобщать.По окончании урока учащимися был сделан вывод: сегодня на уроке мы рассмотрели цветок, определили составные части цветка, научились составлять формулу цветка, таким образом, происходило формирование умение писать и оформлять отчеты о выполненном исследовании.При изучении темы: «Видоизменение побегов» исследовательская работа осуществлялась в парах. В начале занятия учащиеся были вовлечены в проблемную ситуацию: перед учащимися лежали клубень картофеля, луковица репчатого лука и побег березы, был поставлен вопрос: «Что общего между этими частямирастения». Одни говорили, что это абсолютно разные части растения, отличающиеся по внешнему виду, другие объединяли луковицу и клубень, считая их подземными частями растения, однако полных и убедительных ответов не было. В классе возникло такое состояние,когда учащиеся уяснили проблему, пытались ее самостоятельно решить, но испытывали затруднения в силу недостаточности знаний. Выходом из сложившейся ситуации послужило выполнение исследовательской работы. В результате выполнения, которой школьники исследовательским путем пришли к общему выводу: клубень и луковица это видоизмененный побег, так как они имеют аналогичное строение обычного побега. Видоизмененные побеги служат для запасанияпитательных веществ и размножения, человеком используются в пищу, таким образом, формировались умения выделять проблему, выдвигать гипотезы и доказывать их опытным путем, умения сравнивать, анализировать биологические объекты, делать выводы, умения писать и оформлять отчеты о выполненном исследовании.Следует отметить, что даже отстающим и не проявляющим интерес к предмету биологи школьникам были интересны данные формы обучения.К уроку исследованию необходима большая творческая подготовка, которую получают учащиеся на традиционных учебных занятиях и первичному закреплению новых знаний и способов деятельности. Применять урокиисследования следует, когда учащиеся теоретически подготовлены для приобретения новых знаний. Теперь учащемуся предстоит проанализировать возможность применения ранее полученных знаний для решения поставленной проблемы. Знания, полученные учеником самостоятельно путем проб и ошибок, перебора различных инструментов, применения всевозможных формул и действий, останутся в его памяти надолго, а ценность мыслительного процесса, который, к сожалению, нельзя описать и измерить, трудно переоценить[7]. Экспериментальные исследования позволили определить педагогические условия развития исследовательской компетенции: а) учет степени готовности и возможностей школьников к проведению исследовательской деятельности; б) создание психологического настроя учащихся на необходимость выполнения определенных действий в процессе выполнения учебного задания; в) обеспечение четкостии доступности изложения цели и задач, которыеучащиеся должны решить в ходе исследовательской деятельности. Для оценки сформированностиисследовательской компетенции были разработаны компетентностные задания.Применяя поэлементный пооперационный анализ деятельности учащихся в учебных ситуациях, мы проверяли уровни сформированности исследовательской компетентности. В ходе исследования оценивались:способность использовать биологические знания в жизненных ситуациях;умение выявлять вопросы, на которые можно ответить, используябиологические знания;умение делать выводы, аргументировать свою позицию;способность анализировать данные проведенного исследования.Для мониторинга качественных изменений обучаемых нами было разработано содержание оценочно диагностических карт, в которые были включены задания на пониманиепростой и сложной информации, анализаирешения проблем, использованиеестественнонаучных методов и проведениеисследований. Результаты проведенного педагогического эксперимента подтвердили обоснованность исходных предположений относительно влиянияиспользования на уроках биологии исследовательских методовобучения направленных на повышение качества биологического образования.Уровень знаний, полученных учащимися,повысился на 13,24 % (на промежуточном этапе на 8,98%) . Средняя эффективность объема усвоенного материала на промежуточном тестированиисоставило 4,7 %, на итоговом 8,6 %.Динамика уровня сформированности биологических знаний учащихся основывалась на количественной обработке полученных данных по А.А. Кыверялгу.Таким образом, процесс формирования исследовательской компетенции в области биологии включает разнообразные формы и методы обучения, создавая условия для приобретения опыта эмоционально –ценностных отношений актуализации процессов саморазвития и самосовершенствования личности школьника. Исследование в школе немыслимо без актуализации познавательной деятельности учащихся и формирования отношений сотрудничества между учителями и учащимися в процессе обучения.
Ссылки на источники1.Журавлева Н.А., Шкерина Л.В. Основные принципы и дидактическиеусловия формирования базовых ключевых компетенций студентов –будущих учителей математики // Вестник Красноярского государственного педагогического университета им.В.П.Астафьева. 2011 № 4(18) с.3035.2.ЗимняяИ.А. Ключевые компетенции –новая парадигма результата образования // Высшее образование сегодня. 2003. № 5 с 3442.3.СелевкоГ.К. Компетентности и их классификация // Народное образование. 2004. № 4. с. 138144.
4.ХуторскойА.В. Ключевые компетенции как компонент личностно ориентированной парадигмыобразования // Народное образование. 2003.№2. с. 5864 .5.Смирнова Н.З., Бережная О.В. Компетентностный подход в биологическом образовании: учебно –методическое пособие / Краснояр. гос.пед. унт им. В.П. Астафьева. –Красноярск, 2012. –168 с.
6.АрцеваМ.Н. Учебно –исследовательская работа учащихся. Методические рекомендации для учащихся и педагогов // Завуч, 2005. №6. с.429.7.Бережная О.В., Смирнова Н.З. Организация исследовательского урока биологии в школе // Биологияв школе №2, 2014 г. с 2629.
Smirnova Nelly Zakharovnadoctor of pedagogical Sciences, Professor of the Department of physiology of man and methods of teaching biology, Krasnoyarsk state pedagogical University. V.P. Astafiev, STATE «KSPU them. V.P. Astafiev» , Krasnoyarsk, smirnovanz@kspu.ruGentle Oksana Viktorovnapostgraduate student of the Department of physiology of man and methods of teaching biology, Krasnoyarsk state pedagogical University. V.P. Astafiev, STATE «KSPU them. V.P. Astafiev» Krasnoyarsk, zax20111985@mail.ruFundamentals of formation of research competence in teaching biology in a secondary modern schoolAbstract:the article considers the basic conditions for the formation of research competence in the section of the schoolof biology. The authors have proved the efficiency of the methodology, the implementation of which contributes to the quality of knowledge of students and the level of learning of biological concepts, phenomena and processes.
Keywords:biology teaching, competence, expertise, study, research competence, research, research skills, special skills, subjectspecific skills, the experiment.
