Статья Внеурочная исследовательская деятельность школьников по биологии

«ВНЕУРОЧНАЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ

ПО БИОЛОГИИ В РАМКАХ ФГОС»

Якушева Светлана Алексеевна

Учитель биологии БОУ СОШ № 10 станица Васюринская

Современный образовательный стандарт (ФГОС) предполагает развитую внеурочную деятельность ученика и учителя, ведь на уроке не возможно в полной мере показать все признаки и свойства изучаемых объектов. Биология - это та область, где изучение натуральных объектов максимально способствует лучшему усвоению теории. Многие дети желают всерьез и глубоко изучать некоторые отдельные направления биологической науки, что не всегда возможно, так как программ жестко диктует свои требования к количеству часов на изучение материала. Эти и другие мысли (в том числе и творческая исследовательская натура самого учителя) подтолкнули меня к организации научно-исследовательского кружка по биологии для учащихся 5 - 11 классов, где все желающие смогут реализовать себя в той или иной мере.

Изучение живой природы невозможно без изучения жизни в родном районе, а Динской район - аграрная территория, поэтому изучение флоры и фауны заметно облегчается. Это связано в первую очередь с тем, что на территории района произрастает в основном травянистая растительность (деревья представлены в основном в виде полезащитных лесных полос). Южное расположение района благоприятствует тому, что наблюдается большое разнообразие птиц, насекомых и других представителей фауны, а это также облегчает поиск и изучение объектов.

Мягкая смена сезонов года способствует более длительному периоду наблюдений в природе, что не маловажно, так как исследование проводят дети еще не знакомые со многими методиками постановки опытов и экспериментов в полях, степях, лесных полосах, водоемах.

Сельские школы наиболее полно способствуют тесному общению школьников с природой, ведь нет необходимости далеко ходить и искать объекты наблюдения и изучения.

Главная идея моего педагогического опыта - всестороннее знакомство школьников с природой родного района (изучение анатомии, фитоценотических связей, жизненных форм, морфологии - пыльцевых зерен и семян). Изучение флоры и фауны способствует расширению кругозора учащихся, поэтому дополнительные мысли, касающиеся моего опыта, заключены в следующем: экология местных видов (в первую очередь антропогенное влияние на флору), а также охрана природы (создание красной книги и пропаганда идеи сохранения биоразнообразия).

Эти идеи и занимают центральное место в моем педагогическом опыте, так как на уроках нет возможности полностью рассмотреть все аспекты биологической науки.

В связи с потребностью общества в высокоспециализированных и в то же время разносторонне развитых кадрах, в нашей школе появилась потребность в более углубленном изучении отдельных разделов и тем биологии.

Школьники охотно занимаются исследовательской деятельностью (проводят наблюдения, ставят эксперименты, сравнивают и обобщают, измерят и описывают окружающую природу).

Изначально опыт нес чисто общеинтеллектуальную направленность, но со временем я поняла, что кроме познавательной ценности есть еще и другие направления, требующие дальнейшей проработки. В связи с вышесказанным, основные цели внеурочной исследовательской деятельности заключаются в следующем:

1. Природоохранное направление - изучение редких растений и животных Динского района.

2. Общеинтеллектуальное направление - изучение анатомии и морфологии растений Динского района, сопредельных территорий и, в конечном итоге, Краснодарского края.

3. Прикладное направление - изучение ресурсных групп растений Динского района и использование их в народно-хозяйственной деятельности человека.

4. Краеведческое направление - изучение животных и растений Динского района.

5. Экологическое направление - изучение влияния антропогенных факторов на природу.

6. Эстетическое направление - изучение озеленения станиц Динского района, фитодизайн, озеленение пришкольной территории (ландшафтный дизайн).

При обобщении названных направлений можно выделить глобальную цель внеурочной исследовательской деятельности школьников - всестороннее изучение флоры и фауны родного края (вначале в пределах Динского района).

Разносторонняя постановка целей исследования требует решения широкого круга задач, стоящих перед учителем и учениками. Для удобства все задачи были разбиты по направлениям изучения живой природы родного Динского района:

1. Природоохранное направление. Ведущие задачи сводятся к следующему:

• Создание красной книги Динского района;

• Изучение местообитания краснокнижных видов;

• Изучение лимитирующих факторов на численность редких видов животных и растений;

• Создание питомника для разведения редких видов растений с последующей пересадкой в природу;

• Анализ численности редких насекомых и посадка растений для из разведения;

• Создание карт встречаемости редких видов в пределах района.

2. Общеинтеллектуальное направление требует от школьников особых навыков, так как работа в основном ведется с применением микроскопа. Основные задачи:

• Изучение клеточного строения растений (вначале наиболее многочисленных групп травянистых растений);

• Создание атласа на основе полученных микрофотографий срезов листовой пластинки, стебля (в перспективе - корня, изучение нодальной анатомии);

• Изучение морфологии пыльцы растений (травянистых, в будущем и деревьев тоже);

• Создание морфологического атласа пыльцевых зерен;

• Создание определителя растений на основе строения пыльцы;

• Изучение формы и микроскульптуры семян травянистых растений (в перспективе и деревьев);

• Изучение микроскопических животных рек Динского района;

• Создание атласа животных подцарства Одноклеточные (инфузории, амебы, жгутиковые) и подцарства Многоклеточные (коловратки, нематоды, брюхоресничные черви, ракообразные и т.д.);

• Изучение устьичного аппарата растений разных экологических групп (ксерофиты, мезофиты, гидрофиты);

• Создание атласа по морфологии устьиц;

• Создание определителя растений по покровной ткани с устьичными клетками;

• Изучение опушения листьев травянистых растений (трихом);

• Создание атласа опушения листьев растений различных экологических групп.

3. Прикладное направление - ботаническое ресурсоведение. Задачи сводятся к следующему:

• Создание каталога ресурсных растений Динского района (и Краснодарского края в перспективе);

• Создание атласа полезных растений (лекарственные, красильные, дубильные, пищевые, кормовые и т.д.) Динского района и потом Краснодарского края;

• Поиск перспективных растений для использования в народно-хозяйственной деятельности человека.

4. Краеведческое направление - комплексное. Сюда входят следующие задачи:

• Создание конспекта (списка видов) дикорастущих растений Динского района (и в перспективе Краснодарского края);

• Создание конспекта (списка видов) животных Динского района;

• Изучение количества видов животных в связи с их местообитанием (лягушки).

5. Экологическое направление очень разнообразное, поэтому задачи перед нами стояли глобальные:

• Изучение качества среды с помощью флуктуирующей асимметрии (поиск новых модельных видов);

• Изучение качества среды палинологическими методами (реакция пыльцы на антропогенное загрязнение);

• Лихеноиндикация;

• Изучение фенов клевера ползучего;

• Изучение фенов некоторых насекомых (божьи коровки);

• Изучение экологической валентности травянистых растений;

• Создание экологических шкал травянистых растений;

• Анализ качества воды по обитающим в ней беспозвоночным животным;

• Опыты на растениях по моделированию различных экологических условий (засоленность, закисление, подщелачивание, различных загрязняющие вещества и т.д.).

6. Эстетическое направление - самое молодое, мы только приступили к выполнению запланированных задач:

• Ландшафтный дизайн (пришкольная территория, дом);

• Изучение озеленения станиц Динского района.

Многие из поставленных задач уже решены, над некоторыми сейчас ведется кропотливая работа. Фронт работы выбран очень большой, поэтому остальные задачи будут решены в ближайшее время.

Полученные данные во время внеурочной исследовательской деятельности школьников широко применяются в урочное время. При изучении природоведения (5 класс), ботаники (6 класс), зоологии (7 класс), анатомии и физиологии человека (8 класс), общей биологии (9 - 10 - 11 классы) - везде можно использовать результаты исследований. Проследим более подробно темы уроков, на которых активно используются атласы, списки и фотографии объектов живой природы.

5 класс (природоведение):

• Начальные темы (значение биологии для жизни человека - показ ресурсных групп местных растений);

• Клеточное строение организмов (микрофотографии отдельных клеток растений и одноклеточных животных);

• Тканевое строение (показ микрофотографий срезов листьев и стеблей);

• Изучение организмов (показ гербариев и коллекций местных видов);

• Жизнь на суше в и воде (фитоценозы района и края на модели - диорама);

• Охрана природы (красна книга Динского района).

6 класс (ботаника). В шестом классе можно использовать местный краеведческий материал на всех уроках (начиная с органов растений до систематических групп). Для этого уместно активно применять гербарии растений, гербарии отдельных органов (листья, стебли, корневые системы, цветки и т.д.), микрофотографии (пыльцевые зерна), коллекции (семена).

7 класс (зоология):

• Подцарство Одноклеточные (микрофотографии и видеозаписи движения инфузории, амебы, жгутиковых);

• Тип Круглые черви (показ свободноживущих нематод);

• Тип Членистоногие (микрофотографии ракообразных, коллекции насекомых);

• Тип Хордовые (фотографии местных представителей);

• Охрана природы (красные книги Динского района и Краснодарского края).

8 класс (анатомия и физиология человека). В восьмом классе применение местного материала ограничено, но в некоторых темах можно найти место отдельным элементам исследовательской деятельности:

• Клеточное строение (сравнение клетки человека и одноклеточного животного);

• Ресурсные растения (кровоостанавливающие, ранозаживляющие, витаминоносные, пищевые, ядовитые и т.д.).

9 - 10 - 11 классы (общая биология). Здесь тоже можно использовать только некоторые результаты исследований:

• Клеточное строение организмов (фотографии срезов и одноклеточные животные);

• Размножение (показ пыльцевых зерен);

• Изменчивость (флуктуирующая асимметрия, разнообразие трихом в зависимости от экологических факторов);

• Охрана биосферы (красные книги Динского района и Краснодарского края);

• Экология (антропогенное влияние на природу).

Разработка внеурочной исследовательской деятельности позволяет школьникам углубить знания по отдельным темам курса биологии, а учителю помогает организовывать интересные и познавательные уроки с использованием местного материала.

Итогом нашей внеурочной исследовательской деятельности являются многочисленные проекты. Сюда относятся:

1. «Анатомия травянистых растений Динского района» - изучается микроскопическое строение на срезах листа и стебля (с небольшим анатомическим атласом).

2. «Флуктуирующая асимметрия» - на примере яснотки пурпурной.

3. «Биоморфы травянистых растений» - по классификации Серебрякова изучаются биологические особенности некоторых травянистых растений Динского района.

4. «Карпология травянистых растений Динского района» - изучаются семена растений и прилагается небольшой анатомический атлас.

5. «Конспект флоры Динского района и сопредельных территорий» - прилагается список из 214 видов растений.

6. «Изучение лягушек Динского района» - результаты каждодневных наблюдений за лягушками в течение месяца.

7. «Опушение (трихомы) травянистых растений Динского района» - прилагается также изменчивость трихом в зависимости от условий произрастания на примере амброзии полыннолистной.

8. «Палинология и качество окружающей среды» - прилагаются микрофотографии пыльцевых зерен, подвергшихся антропогенному влиянию.

9. «Ресурсные растения Динского района» - список растений, используемых человеком в народном хозяйстве.

10. «Устьичный аппарат травянистых растений» - морфология устьиц в зависимости от их размера и прилагается атлас устьиц.

11. «Фитоценотическая роль некоторых травянистых растений» - схемы проективного покрытия и атлас фотографий некоторых видов.

12. «Экологические шкалы травянистых растений» - список видов по классификации Раменского.

13. «Экоморфы травянистых растений» - жизненные формы по Раункиеру и Бельгарду.

Анализ проведенных исследований показал, что эти работы востребованы в педагогической практике учителя, расширяют кругозор учащихся и способствуют более глубокому пониманию процессов, происходящих с живыми организмами и роли человека в этих процессах.

Мой опыт внеурочной исследовательской работы положительно влияет на все сферы деятельности учащихся:

1. Воспитанность. Школьники работают с живыми объектами, поэтому эти задания формируют бережное отношение к природе и жизни в целом (создание красной книги Динского района, наблюдение за растениями и животными, описание и фотографирование их). Дети учатся видеть прекрасное в процессе работы над проектами по ландшафтному дизайну.

2. Обученность. Выполняя поручения учителя по изучению родной природы, школьники повышают свой интеллектуальный уровень, так как такая работа требует большого числа умений и навыков: работа с различными источниками информации, определителями, работа с микроскопом, подсчет по формулам (флуктуирующая асимметрия) и т.д. Для достижения цели ученики используют знания, полученные на уроках географии, физики, математики, истории, ИЗО. В этих исследовательских работах максимально используется межпредметный характер деятельности.

3. Личностные качества. Каждая работа, будь то простое наблюдение или сложное комплексное исследование по фитоценологии, требует от учащихся определенных волевых усилий: не бросить работу, а во что бы то ни стало довести дело до конца; аккуратность - при работе с приготовлением микропрепаратов (работают дети с обычными лезвиями); терпение - при подсчете показателей флуктуирующей асимметрии (обрабатываются данные, полученные из 200 листьев) и т.д.

Каждая исследовательская работа мотивирует учащихся, ведь закончить ее необходимо к определенному сроку, они учатся планировать свое время не в ущерб остальным урокам.

Таким образом, исследовательская деятельность обогащает школьников новой информацией, новыми личностными качествами, повышает уровень мотивированности и настроенности на результат, а все они строят целостного и всесторонне развитого гражданина, способного понять живую природу, и имеющего стойкое убеждение в хрупкости жизни и важности ее охраны.

5