Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Современная система образования имеет тенденцию к усилению практической ориентации обучения, то есть к достижению оптимального сочетания фундаментальных и практических знаний, направленности образовательного процесса не только на усвоение содержания учебного материала, но и на развитие предметных умений. Решение задачи практического характера биологического образования может осуществляться за счет целенаправленной, системной организации учебной деятельности учащихся, обеспечивающей взаимосвязь теории и практики, формирование и развитие практических умений. Практико-ориентированная работа учащихся может успешно осуществляться в классах с углубленным изучением биологии, где создаются необходимые условия для наиболее полной реализации деятельностного подхода в обучении предмету.

Содержание образования по биологии углубленного уровня ориентирует учителя на ознакомление учащихся с методами познания живой природы и методами самостоятельного проведения наблюдений, биологических исследований. Однако на практике подавляющее число вопросов изучается преимущественно теоретически, что снижает возможность включения учащихся профильных классов в активную познавательную деятельность. Часто проблема обусловлена узким образовательным пространством и низким материально-техническим оснащением школы, а также недостаточным методическим сопровождением процесса обучения школьников биологии на углубленном уровне (алгоритмы выполнения лабораторных работ, инструктивные карточки, технологические карты учебных занятий и др.). В связи с этим становятся актуальными реализация продуктивного подхода к учебной деятельности студентов в аудиторной и внеаудиторной работе при изучении дисциплины «Теория и методика обучения биологии», включение их в различные виды деятельности, направленные на овладение теоретическим материалом, общими и профессиональными компетенциями.

Деятельность студентов должна предполагать выполнение таких процессов, как системность, интеграция и погружение в профессиональное поле, уже на начальном этапе становления в профессии – освоение содержания учебного материала методики обучения биологии (3–4-е курсы). Современное образовательное пространство педагогических вузов, а именно технопарки универсальных педагогических компетенций, позволяет осуществлять междисциплинарные и метапредметные проекты, не только подготовить будущих учителей к профессиональной деятельности, но и привлечь в педвузы обучающихся профильных классов.

Цель исследования: развитие профессиональных компетенций студентов средствами технопарка универсальных педагогических компетенций в контексте обучения школьников биологии на углубленном уровне.

Материал и методы исследования. Современный школьный предмет «Биология» углубленного уровня изучения является одним из компонентов образовательной области «Естественные науки». Согласно положениям ФГОС СОО, профильные предметы являются способом дифференциации обучения на старшей ступени школы и призваны обеспечить преемственность между основным общим, средним общим, средним специальным и высшим образованием [1, с. 11]. Учебный предмет «Биология» на ступени среднего общего образования завершает обучение биологии в школе и ориентирован на расширение и углубление знаний школьников о живой природе, развитие их предметных умений (описание, наблюдение, эксперимент, моделирование) и метапредметных планируемых результатов, в частности умения выдвигать гипотезы, проверять их экспериментально [2, с. 14–20]. Реализовать указанное помогают практические методы обучения (лабораторные и практические работы, моделирование, наблюдение), элективные курсы, практикумы [3; 4, с. 212]. В связи с этим на факультете естественно-научного образования Омского государственного педагогического университета разработан и реализуется проект открытой лаборатории «Через взаимодействие к познанию».

Цель проекта – развитие предметных умений школьников при обучении биологии на углубленном уровне. Проект разработан и реализуется студентами 3-го и 4-го курсов профиля «Биология и Химия» под руководством преподавателей факультета естественно-научного образования. Целевой аудиторией проекта являются школьники профильных 10–11-х классов общеобразовательных учреждений города Омска. База реализации проекта – технопарк универсальных педагогических компетенций ФГБОУ ВО «ОмГПУ», в частности лаборатории «Методика обучения биологии», «Биохимия».

В таблице 1 представлены этапы реализации проекта.

Таблица 1

Этапы реализации проекта открытой лаборатории «Через взаимодействие к познанию»

Форма организации – учебное занятие, включающие актуализацию и изучение школьниками учебного материала по биологии, лабораторные работы, направленные не только на углубление биологического содержания, но и на развитие таких предметных действий, как проведение биологического и химического эксперимента, наблюдение за биологическими объектами, биохимическими процессами, моделирование.

Особенностью проекта является интеграция биологии и химии через содержание учебного материала, методов обучения и познания. Содержание программы проекта углубляет знания школьников в области биохимии. Программа построена так, что занятия по биологии и биохимии чередуются, способствуя тем самым реализации интеграции, повышению познавательной активности школьников (табл. 2).

Таблица 2

Содержание программы проекта (февраль – июнь 2022/2023 учебного года)

Все учебные занятия разрабатываются и проводятся студентами под руководством преподавателей, с учетом содержания примерной рабочей программы по биологии (углубленный уровень), пожеланий и рекомендаций школы. Через организацию лабораторно-практических занятий с обучающимися формируются такие профессиональные компетенции студентов, как реализация образовательных программ различных уровней в соответствии с современными технологиями и создание развивающей образовательной среды для достижения предметных результатов обучения средствами предмета «Биология» [5].

Занятия по биологии были посвящены разделам «Ботаника» и «Зоология». Школьники работали с натуральными биологическими объектами (интерактивными гербариями, микропрепаратами, влажными и сухими препаратами, остеологическими препаратами), современными световыми и цифровыми микроскопами, биологическими микролабораториями. Например, на занятии по теме «Плоские, круглые и кольчатые черви» студенты, организовав работу школьников с пособием для интерактивной доски «Животные», углубили их знания о морфологии и физиологии червей, значении в природе и в жизни человека. Далее, в ходе лабораторных работ, ребята проводили наблюдение натуральных объектов (микропрепаратов аскарид и планарий), выполняли биологические рисунки. Наибольший интерес вызвали работа с живыми объектами – дождевыми червями, наблюдение за движением и реакциями на раздражение.

Занятия по биохимии способствуют углублению знаний по химии и биологии, совершенствуют навыки работы с химическим оборудованием, закрепляют умение ставить опыты, проводить эксперименты. Например, на занятии по теме «Количественное определение витамина С в различных продуктах в рамках изучения (раздел «Обмен веществ и энергии») школьники актуализировали теоретический материал о значении витаминов в жизнедеятельности каждого человека, понятия «авитаминоз», «гиповитаминоз», «гипервитаминоз», познакомились с классификацией, биологическим значением, суточной потребностью в каждом витамине. Практическая часть занятия была посвящена количественному определению витамина С в разных продуктах питания. В процессе выполнения лабораторной работы школьники осваивали такие биохимические методы, как гомогенизация, экстракция, фильтрование, взвешивание, титрование с помощью бюретки. Они провели соответствующие математические расчеты и сделали вывод о продукте с максимальным содержанием витамина С (из числа исследуемых). В качестве домашнего задания ребятам было предложено составить примерный суточный весенний и осенний рацион питания с учетом потребностей организма в витаминах в данное время. Теоретическое содержание данного занятия пригодится ребятам не только в изучении биохимии, но и в жизни. Можно многое прочесть о значении витаминов, но, когда знания закрепляются практическими действиями и расчетами, это запоминается надолго.

Заключение

Проект открытой лаборатории успешно реализуется. Школьники с интересом и желанием посещают занятия. Их привлекают не только содержание материала и организация образовательного пространства вуза, но и непосредственная работа со студентами, позволяющая формировать свою личностную траекторию, качественное самоопределение в выборе будущей профессии. Студентам, в свою очередь, интересно разрабатывать учебные занятия, выходящие за рамки их программы обучения, их привлекает возможность работы со школьниками, мотивированными на углубленное изучение биологии. В октябре – апреле 2022/2023 учебного года студентами было разработано и проведено 24 учебных, лабораторно-практических занятия со школьниками. 12.11.2022 года студентами – участниками проекта под руководством преподавателей был проведен мастер-класс по направлению «Развитие исследовательской компетенции обучающихся при изучении естественно-научных дисциплин в условиях технопарка ОмГПУ», тема: «Клеточное строение растений» (в рамках фестиваля ТЕХ-community). Участники – школьники города Омска и Омской области. Мастер-класс получил положительные отзывы от участников – школьников и учителей.

Продуктом совместной работы наставников и команды проекта будет сборник учебно-методических материалов. В нем планируется кратко изложить теоретический материал, включить содержание и технологию проведения лабораторных работ, приложить технологические карты учебных занятий, контрольно-измерительные материалы. В конце каждого занятия приведены вопросы и задания для самоконтроля и самооценки.

К перспективам реализации проекта относим:

- привлечение студентов и расширение целевых групп;

- совершенствование учебно-методического обеспечения;

- разработку новых лабораторно-практических занятий, необходимых школьникам для более глубокого изучения биологических/биохимических процессов;

- тиражирование продуктов инновационной деятельности в широкую практику;

- внедрение модели сетевого взаимодействия со школами по проблеме проекта.

Проект безусловно способствует становлению уверенности студентов в социальной значимости педагогического труда, выработке индивидуальных траекторий профессионального развития, приобретению личного опыта внедрения современной модели общего среднего образования.