КЗВО «ВІННИЦЬКА АКАДЕМІЯ БЕЗПЕРЕРВНОЇ ОСВІТИ»���ЕФЕКТИВНІ ПІДХОДИ ДО ОРГАНІЗАЦІЇ ДОСЛІДНИЦЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ НА УРОКАХ БІОЛОГІЇ

ОПАРЕНЮК Г. А.

ЗАВІДУВАЧ ЛАБОРАТОРІЇ БІОЛОГІЇ ТА ЕКОЛОГІЇ

098 35 34 189, oparenyuck@gmail.com

Модель формування навичок братів Дрейфус

Дослідницька діяльність

Дослідження (досліди)

• Пошук нових знань або систематичне розслідування з метою з'ясування фактів
• Науковий метод (процес) вивчення чого-небудь

Методи дослідницької діяльності

• Спостереження
• Порівняльний метод
• Експериментальний метод
• Моніторинг
• Моделювання

​

Види дослідницької діяльності

Підпорядковані структурі та логіці наукового дослідження

• Практична робота
• Лабораторна робота
• Лабораторне дослідження
• Дослідницький практикум

(Програма Біологія 7-9 класи Балан П. Г., Кулініч О. М., Юрченко Л.П.)

​

ГРУПИ РЕЗУЛЬТАТІВ

1. Пізнання світу природи засобами наукового дослідження
2. Опрацювання, систематизація та представлення інформації природничого змісту
3. Усвідомлення розмаїття і закономірностей природи, ролі природничих наук і техніки в житті людини; відповідальна поведінка для сталого розвитку суспільства
4. Розвиток наукового мислення, набуття досвіду розв’язання проблем природничого змісту [індивідуально та у співпраці]

​

​

ЗАГАЛЬНІ РЕЗУЛЬТАТИ 1. Пізнання світу природи засобами наукового дослідження

• Виявляє і формулює проблему дослідження [ПРО 1.1]
• Визначає мету і завдання дослідження та формулює гіпотезу [ПРО 1.2]
• Планує дослідження [ПРО 1.3]
• Досліджує (спостерігає, експериментує, моделює) [ПРО 1.4]
• Аналізує результати, формулює висновки, презентує результати дослідження [ПРО 1.5]
• Здійснює самоаналіз дослідницької діяльності [ПРО 1.6]

​

​

​

​

​

​

Дослідження

Презентація результатів

Пошукова робота

Вимоги та рішення

Прототип

Тестування прототипу

Питання / Проблема / Ситуація

[ПРО 2.1]

[ПРО 1.1]

[ПРО 4.2-3]

Рефлексія

[ПРО 1.6]

[ПРО 4.5]

Математична,

Інформаційна

Інформаційна, Мовна,

Навчання впродовж життя

Інноваційність

Мовна,

Інформаційна

[ПРО 1.5]

[ПРО 2.2]

[ПРО 1.3-4]

Гіпотеза

Експеримент

Аналіз

[ПРО 1.2]

[ПРО 1.3-4]

Висновок

[ПРО 1.5]

[ПРО 1.5]

[ПРО 2.2]

Структура наукового дослідження

Етапи дослідження

Методологічний розділ

Наукове дослідження — процес вивчення певного об'єкта за допомогою наукових методів, що має на меті встановлення закономірностей його виникнення, розвитку і перетворення в інтересах раціонального використання у практичній діяльності людей

Методико-процедурний розділ

Методика і техніка дослідження

Експеримент

Експеримент

• Експеримент — спроба, дослід, які потребують підтвердження чи спростування.
• Один з основних методів наукового дослідження, в якому вивчення явищ відбувається активно в доцільно вибраних або штучно створених умовах.
• Забезпечує спостереження тих процесів, яке необхідне для встановлення закономірних зв'язків між явищами.

​

Узагальнення

​

і оцінка результатів

Тема / питання

Тема — частина наукової проблеми, яка охоплює одне або декілька питань дослідження

Тема — це намічений результат дослідження, який спрямований на вирішення конкретного питання

Формулювання теми уточнює проблему, окреслює межі дослідження, конкретизує основний задум

Етапи формування теми:

• вибір теми
• обґрунтування / уточнення теми
• конкретизація теми
• формулювання назви теми

​

Критерії успіху для запитання�

• Починається з питального слова: Хто? Де? Коли? Що? Чому? Як?
• Можна знайти відповідь за допомогою експерименту
• Питання відкрите

Проаналізуйте теми:

1. Вплив глибини загортання насіння на його проростання
2. Вплив абіотичних факторів на ріст і розвиток рослин

Визначте питання, що можуть підійти для наукового дослідження:

1. Як рослинність впливає на швидкість руйнування конструкцій у покинутих парках розваг?

2. Чи спричиняє дощ руйнування конструкцій у парках розваг, якщо вони залишені без догляду?

3. Як змінюється хімічний склад фарби чи лаків на об'єктах під впливом часу та природних факторів?

4. Чому деякі матеріали (наприклад, метал або пластик) у таких умовах руйнуються швидше за інші?

5. Що таке корозія і як вона утворюється на металі?

6. Що впливає на матеріали, які використовуються в конструкціях парків?

​

Учні та учениці розглядали фото зроблене у місті Прип’ять у Чорнобильській зоні відчуження у жовтні 2019 року та сформулювали питання:

Типові помилки для запитань

• 1. Як рослинність впливає на швидкість руйнування конструкцій у покинутих парках розваг?
• 2. Чи спричиняє дощ руйнування конструкцій у парках розваг, якщо вони залишені без догляду?
• 3. Як змінюється хімічний склад фарби чи лаків на об'єктах під впливом часу та природних факторів?
• 4. Чому деякі матеріали (наприклад, метал або пластик) у таких умовах руйнуються швидше за інші?
• 5. Що таке корозія і як вона утворюється на металі?
• 6. Що впливає на матеріали, які використовуються в конструкціях парків?

​

• Закрите питання (відповідь “Так”/ “Ні”)
• Не перевіряється експериментально
• Фокус на вже відомих фактах
• Нечіткість і неоднозначність
• Суб’єктивна оцінка
• Занадто широке

Сформулюйте власні питання для дослідження

1. ________________________
2. ________________________
3. ________________________

​

Критерії успіху для запитання

• Починається з питального слова: Хто? Де? Коли? Що? Чому? Як?
• Можна знайти відповідь за допомогою експерименту
• Питання відкрите

​

Вивчення теми��Вплив глибини загортання насіння на його проростання

​

​

• Пошук інформації
• Групування та аналіз інформації

​

​

​

​

​

Що учні мають знати?

Що потрібно пригадати, вивчити?

​

Збираємо інформацію на тему, щоб висунути гіпотезу

Гіпотеза

Гіпотеза — це припущення, яке перевіряють експериментально.

Як правило, гіпотеза висловлюється на основі ряду спостережень (прикладів), котрі підтверджують її, і тому виглядає правдоподібно.

Особливістю гіпотези є те, що вона є ймовірним припущенням, достовірність якого не перевірена і не доведена.

Спростування гіпотези (за допомогою контрприкладу) переводить її до розряду помилкових тверджень.

Доведення гіпотези (за допомогою експерименту умовиводу з дотриманням правил формальної логіки) робить її установленим фактом, теоремою, теорією.

Не доведена і не спростована гіпотеза називається відкритою проблемою.

Гіпотеза - припущення

Експеримент проводиться в рамках наукового дослідження і слугує для перевірки гіпотези

​

Гіпотеза – це наукове твердження, правдивість чи хибність якого невідомі, але можуть бути перевірені в досліді / експерименті для розв’язання проблеми

Нульова гіпотеза

Нульова гіпотеза — це бездоказове припущення, здійснене до проведення дослідження.

Поняття нульової гіпотези передбачає існування альтернативної гіпотези, що її заперечує.

Гіпотеза:

Чи хлопці вищі ніж дівчата у віці восьми років?

Нульова гіпотеза:

Їхня усереднена висота однакова.

Етапи формування гіпотези

1. Накопичення матеріалу, висунення гіпотези
2. Формування основної гіпотези та її обґрунтування
3. Перевірка отриманих результатів на практиці (експериментально)

Змінна - це будь-який фактор, який може змінюватися, впливаючи на результати експерименту.

Незалежна змінна – це причина, вона впливає на залежну змінну.

Наприклад: різні умови

Залежна змінна – це наслідок, те, що змінюється під впливом експерименту.

Наприклад:

Змінні є результатами вимірювань

Змінні

Незалежні

Залежні

Константи

​

​

Те, що Ви збираєтесь змінювати в експерименті.

​

Вона має бути одна.

​

​

Те, що Ви вимірюєте та спостерігаєте під час експерименту

Те, що залишається постійним в експерименті.

​

Контроль — дозволяє зрозуміти, як експеримент би реагував у звичайних обставинах чи те, що експеримент був проведений правильно або неправильно

Причина

Наслідок

Вплив глибини загортання насіння на його проростання

Незалежна змінна — в експерименті змінна, яка вибирається експериментатором з метою з'ясувати її вплив на залежну змінну.

​

Розгляньте експеримент та визначте змінні:

• Незалежна змінна (те, що будемо міняти):

глибина загортання насіння

• Залежні змінні (те, що будемо спостерігати чи вимірювати):
• тривалість проростання насіння
• розвиток паростка
• Константи (те, що не змінюється):

інші умови: температура, вологість грунту тощо�

Формула гіпотези

Експеримент

План експерименту – методика проведення експерименту

• проєктують процес проведення експерименту
• складають послідовність проведення вимірювань та спостережень
• описують кожну операцію окремо з урахуванням вибраних засобів
• розробляють форми журналів для запису результатів вимірів та спостережень

Обробка та аналіз експериментальних даних

• Обробка отриманих даних
• Логічні узагальнення
• Аналіз і теоретична інтерпретація отриманого фактичного матеріалу

Критерії успіху інтерпретації матеріалу

• Діаграма (графік) має назву
• Позначені назви осей та їх одиниці вимірювання
• Обрана ціна поділки та її дотримано
• Зазначені умовні позначки (є легенда)
• Правильно обраний тип діаграми для зображення даних
• Читабельна та не містить граматичних помилок

Приклади завдань

• Оберіть тип діаграми / графіка відповідно до даних.
• Розрахуйте середнє значення, діапазон (розмах), похибку тощо.
• Опишіть діаграму / графік.
• Створіть діаграму / графік на основі даних.
• Проаналізуйте діаграму / графік та виявіть закономірності.
• Перевірте гіпотезу (підтвердження чи спростування)

Аналіз експерименту

У два однакові пластикові стаканчики посадіть по насінині однакових рослин (соняшник, пшениця, квасоля). Лише з’являться паростки, один стаканчик накрийте цупким папером або іншою непрозорою посудиною. Через певний час порівняйте, як виглядає паросток, що зростав без сонячного світла, і той, що зростав під сонцем. Зробіть висновок про вплив сонячного світла на ріст рослин.

Незалежна змінна … причина - сонячне світло

Залежна змінна … наслідок – ріст паростка

​

​

Тема …

Гіпотеза …

Висновок

Висновок — остаточна думка про що-небудь, логічний підсумок, зроблений на основі дослідження, експерименту

Спростування чи підтвердження гіпотези

​

Приклади завдань

• Сформулюйте висновок до наведеного експерименту
• Оберіть висновок, що найкраще підходить до представленого експерименту…
• Зробіть висновок про…

​

Презентація

Презентація включає представлення результатів дослідження

​

Приклади презентацій

• Постер/ інфографіка
• Презентація
• Відео
• Доповідь

Оцінка та рефлексія

Оцінка та рефлексія передбачає:

• аналіз сильних і слабких сторін дослідження
• виявлення можливих помилок або обмежень
• роздуми про процес дослідження і можливі покращення для майбутніх проєктів

Рефлексія вчителя / вчительки

Заснована на основі власних спостережень та виконаних робіт учнів щодо:

• Планування проєкту та підготовки: очікувані результати, оцінювання, ресурси, чіткість інструкцій.
• Клімату в класі:

командна взаємодія, комунікація,

залученість учнівства

• Питання учнів під час проєкту та якість виконаних робіт.
• Можливості для вдосконалення.

7 питань для визначення якості експерименту

Рекомендовані джерела

• Долгачова А. О. Біологічні методи дослідження. Ресурс доступу: https://naurok.com.ua/biologichni-metodi-doslidzhennya-213320.html
• Крушельницька О.В. Методологія та організація наукових досліджень: Навч. посібник / О.В. Крушельницька. — К.: Кондор, 2003. — 192 с.
• Методи та засоби експериментальних досліджень :навч. посіб. / Г.Б. Параска, Д.В. Прибега, П.С. Майдан. – Київ : Кондор-Видавництво, 2017. – 138 с
• П'ятнииька-Позднякова І.С. Основи науковик досліджень у вищій школі: Навч. посібник / І.С. П'ятницька-Позднякова. — К., 2003. — 116 с.
• Наукове дослідження: методи та методологія. Реферат. Ресурс доступу: https://osvita.ua/vnz/reports/pedagog/14098/

​

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ!

Галина Опаренюк

098 35 34 189

oparenyuck@gmail.com