Our journals
Submit manuscript Sign in / Sign up
Advanced search
Article sections

ON THE FORMATION OF STUDENT RESEARCH SKILLS WHEN ENGAGING IN ENVIRONMENTAL PROJECTS

Research article
Maskaeva T.A.
Labutina M.V.
Chegodaeva N.D.
Pyanzina A.V.
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2021.9.111.080
Issue: № 9 (111), 2021
Published:
2021/09/17
PDF

ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ У ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ

Научная статья

Маскаева Т.А.1, *, Лабутина М.В.2, Чегодаева Н.Д.3, Пьянзина А.В.4

1, 2, 3, 4 Мордовский государственный педагогический университет имени М.Е. Евсевьева, Саранск, Россия

* Корреспондирующий автор (masckaeva.tania[at]yandex.ru)

Аннотация

В статье представлена роль экологических проектов в формирование исследовательских умений у обучающихся 9-го класса. Проектное обучение позволяет ученику самостоятельно добывать знания, работая с многочисленными источниками информации, приборами и лабораторным оборудованием, развивать исследовательские умения. Для диагностики исходного уровня сформированности исследователь ких умений нами был подобран диагностически й инструментарий. Сравнительный анал из по всем методикам показал, что по завершении опытно–педагогической работы в 9 классе в экспериментальной группе количество учащихся, достигших высокого уровня сформированности исследовательских умений, увеличилось, по сравнению с началом, процент учащихся, перешедших со сред него на высокий уровень сформированности исследовательских умений больше по сравнению с контрольной группой.

Ключевые слова: исследовательские умения, экологические проекты, проектное обучение.

ON THE FORMATION OF STUDENT RESEARCH SKILLS WHEN ENGAGING IN ENVIRONMENTAL PROJECTS

Research article

Maskaeva T.A.1, *, Labutina M.V.2, Chegodaeva N.D.3, Pyanzina A.V.4

1, 2, 3, 4 M. E. Evsevyev Mordovian State Pedagogical University, Saransk, Russia

* Corresponding author (masckaeva.tania[at]yandex.ru)

Abstract

The article presents the role of environmental projects in the formation of research skills among 9th-grade students. Project-based training allows the student to independently acquire knowledge and develop research skils through working with numerous data sources, devices and laboratory equipment. The study uses a selected diagnostic tools to diagnose the initial level of formation of research skills. The comparative analysis demonstrates that of all the methods, upon completion of experimental pedagogical work in the 9th grade the number of students in the experimental group who reached a high level of formation of research skills has increased compared with the beginning, the percentage of students who moved from the middle to the high level of formation of research skills is greater compared to the control group.

Keywords: research skills, environmental projects, project training.

Введение

Биология – это наука, базирующаяся на практическом закреплении теоретических знаний. Опыты, практические и лабораторные занятия требуют исследовательских умений школьников – наблюдать, проводить измерения, делать выводы, сопоставлять, подтверждать научные явления и гипотезы опытным путем и т. п. [1], [5], [7]. Развитие исследовательских умений будет способствовать лучшему усвоению знаний, а значит повышению качества образования.

Вместе с тем в педагогической науке мало работ, посвященных формированию исследовательских умений у обучающихся основной школы на качественно новом уровне, с использованием инновационных технологий обучения. Одной из инновационных педагогических технологий является проектное обучение, или обучение с использованием учебных проектов, реализуемое в мировой практике школьного образования [6], [4], [9], [10]. Проектное обучение позволяет ученику самостоятельно добывать знания, работая с многочисленными источниками информации, приборами и лабораторным оборудованием, и, одновременно, в деловом общении со сверстниками, развивать необходимые ему умения и навыки. Проектное обучение имеет большие возможности для формирования исследовательских умений, хорошо вписывается в учебный процесс, не затрагивая учебного материала, который определен образовательным стандартом и учебной программой [2], [3], [8], [11].

Цель настоящей работы состоит в изучении роли выполнения экологических проектов в формировании исследовательских умений у обучающихся 9-го класса.

Методы и принципы исследования

При выполнении поставленных задач были использованы следующие методы: теоретические: анализ педагогической и методической литературы по теме исследования; практические: беседа, наблюдение, тестирование, анкетирование, педагогический эксперимент.

Основные результаты и обсуждение

Для проведения педагогического эксперимента были выбраны два класса 9 «А» и 9 «В». 9 «В» класс составил экспериментальную группу (ЭГ), 9 «А» – контрольную (КГ) (по 29 человек в каждой).

Для диагностики исходного уровня сформированности исследовательских умений нами был подобран диагностический инструментарий, представленный в таблице 1:

 

Таблица 1 – Диагностика исследовательских умений

Критерии Методики
Когнитивный Анкета «Умеете ли Вы?» (по Е. М. Муравьеву). Данная методика была нами модифицирована, т. к. в начальной форме вызвала у школьников затруднения в градации ответов «знаю /умею», если, например, эти критерии совпадают. Анкета состояла из 12 вопросов, на которые учащимся необходимо было дать ответ «да» или «нет».
Эмоционально-оценочный Анкета «Мое отношение к исследовательской деятельности» (Ю. А. Казимирова). Анкета нами была модифицирована. В ее состав входило 4 вопроса, позволяющих в полной мере судить об отношении детей к исследованиям, к работе в данном направлении.
Поведенческий Диагностическая карта «Выявление исследовательских умений» (по А. И. Савенкову).
 

Анализ результатов диагностики экспериментальной и контрольной групп позволил отнести к высокому уровню 14% учащихся и 16% соответственно. Это учащиеся, которые самостоятельно работают с источниками информации, умеют обобщать, анализировать, выявлять проблему в исследовании, самостоятельно ищут пути ее решения, формулируют выводы, действуют нестандартно, проявляют креативность на всех этапах работы. К среднему уровню мы отнесли 42% учащихся в ЭГ и 49% в КГ. Учащиеся владеют отдельными умениями, которые позволяют им проводить исследование с помощью учителя, но, тем не менее, обучащающиеся проявляют элементы творчества в выборе темы, методов, представлении результатов исследования. У 44% учащихся 9 «В» класса и 35% 9 «А» класса был диагностирован низкий уровень сформированности исследовательских умений. У учащихся проявляется нестойкий интерес к исследовательской деятельности, они затрудняются в выполнении заданий на каждом из этапов познавательного поиска, работая, в основном, по аналогии, под постоянным и четким руководством педагога.

Низкая мотивация, нежелание проявлять индивидуальность, нестойкий интерес и действия по образцу под четким и непрестанным руководством педагога неготовность к самостоятельной деятельности, отсутствие знаний и умений в области исследования, говорит о необходимости развивать исследовательские умения у обучающихся.

В результате диагностик по методике Муравьева Е.М. только 7% ЭГ имеют высокий уровень, а в КГ этот показатель значительно выше и составляет 20%. Учащиеся знают этапы исследовательской работы, умеют ставить цели, определять задачи, планировать этапы работы, уметь ориентироваться в большом потоке информации. Средний уровень выявлен у 42% учащихся 9 «В» класса, а также у 40% учащихся 9 «А» класса. У этих ребят есть определенные представления по выбору тем исследований, они умеют работать с источниками информации. Но на некоторых этапах испытывают затруднения, и им необходима помощь руководителя исследования или проекта. Низкий уровень составляет 51% (15 учащихся) в ЭГ, что достаточно много. Половина учащихся не умеет планировать свою деятельность, искать и предлагать пути решения проблем. Им постоянно нужна помощь руководителя исследования. В КГ низкий уровень выделен у 40%.

С целью определения отношения учащихся к исследовательской деятельности, к исследовательским умениям нами была модифицирована анкета Ю. А. Казимировой. Высокий уровень заинтересованности, а также положительное отношение к исследовательской деятельности показали 12% в ЭГ и 16% в КГ. Средний уровень определили у 44% и 49% соответственно. Этим учащимся интересна исследовательская работа, они хотят ею заниматься, но сталкиваются с определенными трудностями, такими как: отсутствие поддержки со стороны взрослых. Низкий уровень мы выделили у 44% в 9 «В» классе и у 35% в 9 «А» классе. У таких ребят отсутствует положительное отношение к исследовательской деятельности, они не активны, часто равнодушны к работе.

Таким образом, проведя диагностику по когнитивному, эмоционально- оценочному и поведенческому критериям, нами был определен общий уровень сформированности исследовательских умений у обучающихся 9-го класса в каждой из групп на констатирующем этапе эксперимента По результатам диагностики мы увидели, что в контрольной группе преобладает средний уровень сформированности исследовательских умений 49%, в то время как в экспериментальной группе достаточно высокий показатель детей с низким уровнем 44%. Это означает, что более чем у трети класса отсутствовали знания, конкретные умения и представления об исследовательской деятельности, учащиеся слабо мотивированны, в процессе работы действовали только по образцу, несамостоятельны в осуществлении исследований, школьники работали под четким руководством учителя.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что у большинства испытуемых экспериментальной группы выявлен низкий и средний уровни сформированности исследовательских умений, что говорит о необходимости работы в данном направлении. С этой целью нами был разработан комплекс проектов во внеурочной деятельности, который будет реализован на формирующем этапе эксперимента.

Разработанный комплекс проектов состоял из трех этапов, которые представлены в таблице 2:

 

Таблица 2 – Этапы формирующего эксперимента

Этап Цель Проекты
Вводный Сформировать у обучающихся желание осуществлять исследовательскую деятельность. Включает в себя создание доверительных отношений, положительной атмосферы в классе и мотивации к занятиям, знакомство детей с техникой проведения исследования. Беседа «Кто такой исследователь?»
Основной Работа над формированием исследовательских умений посредством проектирования во внеурочной деятельности Проект «Экологическое исследование снежного покрова г. Саранска». Проект «Изучение цитогенетического влияния солей тяжелых металлов на растения».
Заключительный Анализ и обобщение проделанной работы. Презентация «Наши проекты».
 

В результате реализации данных проектов, направленных на формирование исследовательских умений обучающихся, учащиеся выработали умения организовывать свою деятельность, работать с информацией, осуществлять учебное исследование, оформлять и представлять результат исследования, анализировать и оценивать исследовательскую деятельность, алгоритм работы над проектом.

На основе констатирующего и формирующего этапов эксперимента была выдвинута цель контрольного эксперимента: выявить динамику уровня сформированности исследовательских умений у обучающихся 9-х классов, сравнить результаты констатирующего и контрольного экспериментов и сделать выводы.

По результатам повторной диагностики по методике А. И. Савенкова в ЭГ высокий уровень исследовательских умений повысился на 2%, низкий уровень понизился на 14%. Учащиеся стали активнее, увереннее и с интересом проводят исследовательскую работу.

В результате диагностик по методике Е. М. Муравьева в ЭГ мы выявили, что 16% имеют высокий уровень. Учащиеся знают этапы исследовательской работы, умеют ставить цели, определять задачи, планировать свою деятельность, работать с большим объемом информации. Средний уровень выявлен у 56%, это больше половины учащихся класса. У этих ребят есть определенные представления по выбору тем исследований, они умеют работать с источниками информации. Но на некоторых этапах испытывают затруднения, и им необходима помощь руководителя исследования или проекта. Низкий уровень составляет 28%, достаточно много. Эта часть группы не умеет выдвигать гипотезы, планировать свою деятельность. Им постоянно нужна помощь руководителя исследования. В контрольной группе методика показала, что у 23% остался высокий уровень знаний об исследовательской деятельности. Средний уровень выявили у 42% и низкий уровень у 35%.

В результате ди агностики по методике Ю. А. Казимировой мы выявили, что высокий уровень заинтересованности, а также положительное отношение к исследовательской деятельности показали 21% в ЭГ и 16% в КГ. Средний уровень определили у 44% и 51% соответственно. Этим обучающимся интересна исследовательская работа, они хотят ею заниматься, но сталкиваются с определенными трудностями, такими как: отсутствие поддержки со стороны взрослых. Низкий уровень мы выделили у 35% в 9 «В» классе и у 32% в 9 «А» классе. У таких ребят отсутствует положительное отношение к исследовательской деятельности, они не активны, часто равнодушны к работе.

Сравнительный анализ по всем методикам показал, что по завершении опытно – педагогической работы в 9 классе в экспериментальной группе количество учащихся, достигших высокого уровня сформированности исследовательских умений, увеличилось, по сравнению с началом, процент учащихся, перешедших со среднего на высокий уровень сформированности исследовательских умений больше по сравнению с контрольной группой.

Обучающиеся стали более уверенны в себе, проявляют интерес к исследовательской деятельности, проектированию, обладают ярко выраженной внутренней мотивацией к познанию окружающего мира. Они приобрели навыки самостоятельной работы, научились выявлять гипотезу, проблему, ставить цели и задачи, и достигать их.

Полученные, вследствие опыта заключения, дают нам возможность говорить о том, что достигнутая положительная динамика в уровне сформированности исследовательских умений у обучающихся 9-х классов, доказывает эффективность разработанного комплекса проектов.

Заключение

В педагогической науке мало работ, посвященных формированию исследовательских умений у обучающихся основной школы с использованием проектной деятельности. Опытно-экспериментальным путем мы определили зависимость уровня сформированности исследовательских умений у обучающихся 9-х классов от использования проектирования во внеурочной деятельности учащихся. Проектная деятельность – это совместная учебно-познавательная, деятельность, имеющая творческий характер и общую цель, согласованные методы и способы деятельности. Непременным условием проектной деятельности является наличие представлений о конечном продукте деятельности, этапах проекта, его реализацию, включая осмысление и рефлексию результатов деятельности.

Финансирование Исследование выполнено в рамках гранта на проведение научно-исследовательских работ по приоритетным направлениям научной деятельности вузов-партнеров по сетевому взаимодействию (Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы и Мордовский государственный педагогический университет им. М. Е. Евсевьева). Funding The research was carried out within the framework of a grant for conducting research works in priority areas of scientific activity of partner universities for network interaction (Bashkir State Pedagogical University named after M. Akmulla and Mordovian State Pedagogical University named after M. E. Evsevyev).
Конфликт интересов Не указан. Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

  1. Беломестная И. В. Проектно-исследовательская деятельность старших школьников в рамках изучения предмета биология / И. В. Беломестная, С. Г. Сапронова // Современные тенденции развития науки и технологий. – 2017. – № 2. – С. 23–26.
  2. Белякова Е. Г. Проектирование смыслоориентированного урока в общеобразовательной школе / Е. Г. Белякова // Образование и наука. – 2009. – № 3 (60). – C.106–116.
  3. Богомолова А. А. Организация проектной и исследовательской деятельности учащихся / А. А. Богомолова // Биология в школе. – 2006. – № 5. – С. 35 – 38.
  4. Бухтенкова И. С. Организация проектно-исследовательской деятельности учащихся / И. С. Бухтенкова // Эксперимент и инновации в школе. – 2011. – № 3. – С. 8–10.
  5. Валеева Г. Ф. Исследовательская деятельность старшеклассников в процессе экологического образования / Г. Ф. Валеева // Вестник Владимирского государственного гуманитарного университета. Серия: Педагогические и психологические науки. – 2018. – № 9. – С. 114–118.
  6. Давыдова Н. Н. Управление развитие образовательных учреждений на основе сетевого подхода / Н. Н. Давыдова, В. А. Федоров // Педагогический журнал Башкортостана. – 2012. – № 4. – С.15–23.
  7. Дежина Л. В. Организация проектной и исследовательской деятельности старшеклассников по проблемам взаимосвязи охраны окружающей среды и здоровья человека / Л. В. Дежина // Состояние окружающей среды и здоровье населения : материалы III Междунар. науч.-практ. конф., 05–06 апр. 2011 г. / Курганский гос. ун-т. – Курган, 2011. – С. 99–100.
  8. Канева, С. П. Формирование самостоятельной творческой личности школьника через исследовательскую и проектную деятельность / С. П. Канева // Эксперимент и инновации в школе. – 2011. – № 2. – С. 56–58.
  9. Пивоварова Ж. Ф. Конкурс школьных экологических проектов: реалии и возможные перспективы / Ж. Ф. Пивоварова, А. Г. Благодатнова // Вестник педагогических инноваций. – 2018. – № 1 (37). – С. 15–22.
  10. Полат Е. С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: монография / Е. С. Полат. – Москва : Наука, 2002. – 115 с.
  11. Полянская И. В. Оформление исследовательских проектов по экологии и биологии: как организовать работу / И. В. Полянская // Биология в школе. – 2018. – № 5. – С. 60–64.

Список литературы на английском языке / References in English

  1. Belomestnaya I. V. Proektno-issledovatel'skaja dejatel'nost' starshih shkol'nikov v ramkah izuchenija predmeta biologija [Design and research activities of senior schoolchildren in the framework of studying the subject of biology] / I. V. Belomestnaya, S. G. Sapronova // Sovremennye tendencii razvitija nauki i tehnologij [Modern trends in the development of science and technology]. - 2017. - No. 2. - P. 23–26. [in Russian]
  2. Belyakova E.G. Proektirovanie smysloorientirovannogo uroka v obshheobrazovatel'noj shkole [Designing a meaning-oriented lesson in a secondary school] / E.G. Belyakova // Obrazovanie i nauka [Education and Science]. - 2009. - No. 3 (60). - P.106-116. [in Russian]
  3. Bogomolova A.A. Organizacija proektnoj i issledovatel'skoj dejatel'nosti uchashhihsja [Organization of design and research activities of students] / A. A. Bogomolova // Biologija v shkole [Biology at school]. - 2006. - No. 5. - P. 35 - 38. [in Russian]
  4. Bukhtenkova I.S. Organizacija proektno-issledovatel'skoj dejatel'nosti uchashhihsja [Organization of design and research activities of students] / I.S.Bukhtenkova // Jeksperiment i innovacii v shkole [Experiment and innovations at school]. - 2011. - No. 3. - P. 8–10. [in Russian]
  5. Valeeva G. F. Issledovatel'skaja dejatel'nost' starsheklassnikov v processe jekologicheskogo obrazovanija [Research activity of senior pupils in the process of environmental education] / G. F. Valeeva // Vestnik Vladimirskogo gosudarstvennogo gumanitarnogo universiteta. Serija: Pedagogicheskie i psihologicheskie nauki [Bulletin of the Vladimir State University for the Humanities. Series: Pedagogical and Psychological Sciences]. - 2018. - No. 9. - P. 114-118. [in Russian]
  6. Davydova N. N. Upravleniye razvitiye obrazovatel'nykh uchrezhdeniy na osnove setevogo podkhoda [Management of the development of educational institutions based on a network approach] / N. N. Davydova, V. A. Fedorov // Pedagogicheskiy zhurnal Bashkortostana [Pedagogical Journal of Bashkortostan]. – 2012. – № 4. – P. 15–23. [in Russian]
  7. Dezhina L. V. Organizacija proektnoj i issledovatel'skoj dejatel'nosti starsheklassnikov po problemam vzaimosvjazi ohrany okruzhajushhej sredy i zdorov'ja cheloveka [Organization of design and research activities of senior pupils on the problems of the relationship between environmental protection and human health] / L. V. Dezhina // Sostojanie okruzhajushhej sredy i zdorov'e naselenija [State of the environment and health of the population]: materials of the III Intern. scientific-practical Conf., 05-06 Apr 2011 / Kurgan state. un-t. - Kurgan, 2011. - pp. 99–100. [in Russian]
  8. Kaneva, S. P. Formirovanie samostojatel'noj tvorcheskoj lichnosti shkol'nika cherez issledovatel'skuju i proektnuju dejatel'nost' [Formation of an independent creative personality of a schoolchild through research and project activities] / S. P. Kaneva // Jeksperiment i innovacii v shkole [Experiment and innovations at school]. - 2011. - No. 2. - P. 56–58. [in Russian]
  9. Pivovarova Zh.F. Konkurs shkol'nyh jekologicheskih proektov: realii i vozmozhnye perspektivy [Competition of school environmental projects: realities and possible prospects] / Zh.F. Pivovarova, A.G. Blagodatnova // Vestnik pedagogicheskih innovacij [Bulletin of pedagogical innovations]. - 2018. - No. 1 (37). - P. 15–22. [in Russian]
  10. Polat E. S. Novye pedagogicheskie i informacionnye tehnologii v sisteme obrazovanija: monografija [New pedagogical and information technologies in the education system: monograph] / E. S. Polat. - Moscow: Nauka, 2002 .- 115 p. [in Russian]
  11. Polyanskaya I. V. Oformlenie issledovatel'skih proektov po jekologii i biologii: kak organizovat' rabotu [Design of research projects in ecology and biology: how to organize the work] / I. V. Polyanskaya // Biologija v shkole [Biology at school]. - 2018. - No. 5. - P. 60–64. [in Russian]