Опытно-экспериментальная работа на уроках биологии как средство активизации познавательной деятельности обучающихся (описание опыта работы)

Автор: Ерошенко Любовь Ивановна

Организация: ГБОУ ЛНР «Первомайский УВК № 2 им. Н. Милютина»

Населенный пункт: ЛНР, г. Первомайск

«Единственный источник знания — опыт». 

Иммануил Кант

Актуальность и перспективность.

Актуальность опыта определяется:

• необходимостью реализации системно-деятельностного подхода и требований обновлённых ФГОС;
• потребностью в формировании функциональной естественнонаучной грамотности;
• снижением интереса школьников к естественнонаучным предметам;
• богатым потенциалом учебного эксперимента как инструмента познания.

Опытно-экспериментальная работа является одним из наиболее эффективных инструментов для достижения этих целей, позволяя перейти от репродуктивного усвоения знаний к продуктивному, когда ученик сам добывает информацию и осмысливает ее.

Биология как наука экспериментальная даёт богатые возможности для включения обучающихся в исследовательскую деятельность.

Такая деятельность позволяет лучше понять природу научных исследований, увидеть причинно-следственные связи в биологических процессах, осознать взаимосвязь теории и практики. 

Успешное применение опытно-экспериментальной работы формирует у школьников уверенность в своих силах, стремление к самостоятельному поиску знаний и решению новых задач. Это закладывает основу для непрерывного самообразования на протяжении всей жизни.

Таким образом, опытно-экспериментальная работа является не просто методом обучения, но и мощным инструментом развития личности, отвечающим современным образовательным вызовам и закладывающим основу для успешного обучения и самореализации обучающихся в будущем.

Научно-методическое обоснование опыта.

Опыт опирается на деятельностный подход (Л. С. Выготский, А. Н. Леонтьев).

Основой опытно-экспериментальной работы по активизации познавательной деятельности на уроках биологии выступает теория проблемного обучения И.Я. Лернера и М.И. Махмутова, с. 172],  а также концепция формирования учебно-познавательных умений А.В. Усовой, с. 172],  которые обосновывают необходимость перевода обучающихся от репродуктивного усвоения фактов к исследовательской деятельности. 

Практическая реализация замысла опирается на теорию развития познавательного интереса Г.И. Щукиной, с. 172],  где экспериментально моделируются ситуации, пробуждающие внутреннюю мотивацию школьников к изучению живой природы. 

Таким образом, опытно-экспериментальная работа представляет собой педагогическое моделирование, в котором теоретические положения дидактов переводятся в измеряемые показатели — повышение самостоятельности при проведении практических работ и решение нестандартных биологических задач, что подтверждается в исследованиях М.А. Якунчева, с. 17].

Новизна опыта Новизна опыта заключается в выстроенной системе последовательного включения опытно-экспериментальной работы на всех этапах обучения биологии (урок — домашняя работа — внеурочная и проектная деятельность) с разработанным диагностическим инструментарием и критериями оценки динамики познавательной активности.

Ведущая педагогическая идея. 

Снижение интереса к естественнонаучным предметам, преобладание репродуктивных методов, недостаток практико-ориентированной деятельности — всё это требует пересмотра подходов. Биология как наука экспериментальная даёт богатые возможности для включения учащихся в исследовательскую деятельность.

Представленный опыт Ерошенко Л.И. посвящён проблеме повышения познавательной активности школьников на уроках биологии через систему специально организованной опытно-экспериментальной работы. В основе — идея, что самостоятельный учебный эксперимент, наблюдение и исследование превращают ученика из пассивного слушателя вактивного субъекта познания. 

Активизация познавательной деятельности учащихся достигается через систематическое включение их в опытно-экспериментальную и исследовательскую деятельность, в которой ученик занимает субъектную позицию: ставит проблему, выдвигает гипотезу, планирует и проводит опыт, анализирует результат и делает выводы. Проблема использования экспериментирования приобретает особую значимость.

Тема – использование опытно-экспериментальной деятельности на всех этапах обучения.

Цель - эффективность использования опытно-экспериментальной работы на уроках биологии как средства активизации познавательного интереса обучающихся.

Объект — процесс обучения биологии в основной школе.

Предмет — использование опытно-экспериментальной работы как средства активизации познавательного интереса на уроках биологии.

Гипотеза — использование опытно-экспериментальной работы на уроках биологии будет эффективно способствовать активизации познавательного интереса, если:

• опыты и наблюдения носят системный характер и включаются на разных этапах урока;
• содержание экспериментальной работы связывается с личным опытом и проблемными ситуациями;
• обеспечивается постепенное усложнение исследовательских умений обучающихся;
• создаются условия для самостоятельности и рефлексии результатов.

 

 

Задачи:

1. Проанализировать психолого-педагогическую и методическую литературу по проблеме.
2. Раскрыть сущность и функции опытно-экспериментальной работы в обучении биологии.
3. Разработать комплекс опытно-экспериментальных заданий по биологии, отдельных уроков.
4. Экспериментально проверить их влияние на познавательный интерес школьников.

Научная новизна работы заключается в обобщении накопленного материала по данной теме.

Практическая значимость – разработка и апробация уроков и опытно-экспериментальных заданий для использования в основной школе(5-9 классы).

 

 

РАЗДЕЛ II. Технология опыта

Современный этап развития школьного биологического образования характеризуется переходом к личностно ориентированной парадигме, в центре которой находится формирование познавательной активности и самостоятельности обучающихся. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования ориентирует педагога на развитие у школьников умений наблюдать, экспериментировать, выдвигать гипотезы, анализировать полученные результаты — то есть на формирование исследовательской компетентности. В этих условиях особую значимость приобретает опытно-экспериментальная работа, которая традиционно рассматривается как один из ведущих методов обучения биологии и одновременно как эффективное средство активизации познавательного интереса школьников.

Познавательный интерес выступает важнейшим мотивом учебной деятельности: он придаёт учению личностный смысл, повышает работоспособность, способствует прочности усвоения знаний. Однако, как показывает анализ педагогической практики, на уроках биологии преобладают репродуктивные методы, а лабораторные и практические работы нередко носят формальный, иллюстративный характер, что снижает их развивающий потенциал. Возникает противоречие между значительным потенциалом опытно-экспериментальной работы в активизации познавательного интереса и недостаточной разработанностью теоретических основ и методических условий её применения на уроках биологии.

Познавательная активность является социально значимым качеством личности и формируется у школьников в учебной деятельности. Проблема развития познавательной активности учащихся, как показывают исследования, находилась в центре внимания педагогов с давних времен.

И.Ф. Харламов познавательную активность трактовал как «интенсивную аналитико-синтетическую мыслительную деятельность учащегося в процессе изучения окружающего мира и овладения системой научных знаний» [14, с. 71].

А. К. Маркова под проявлениями познавательной активности понимает «все виды активного отношения к учению как познанию: наличие смысла, значимости для ребенка учения как познания, все виды познавательных мотивов...» [9, c. 45]. Признавая за учащимися активное начало в познавательном процессе, она утверждает, что на основе этого школьник формируется как субъект учебной деятельности» [9, с. 45].

И. С. Якиманская отмечает, что «умственная активность» определяется личным, пристрастным «отношением ученика к усваиваемым знаниям» [18, с. 58]. Подобное отношение характеризует субъективную позицию. При этом Якиманская пользуется термином «умственная», а не «познавательная» активность, но рассматривает их как синонимичные [18, с. 7].

Г. И. Щукина в монографии «Роль деятельности в учебном процессе» рассматривает познавательную активность как «ценное и сложное личностное образование школьника, интенсивно формирующееся в школьные годы», которое «выражает особое состояние школьника и его отношение к деятельности» [16, с. 18]. Автор трансформирует элементы характеристики мыслительной деятельности, названные И. Ф. Харламовым, виды активного отношения к учению, перечисленные А. К. Марковой, личностное отношение ученика к происходящему, выделенное И. С. Якиманской, в качественно новое терминологическое понятие «ценное и сложное личностное образование школьника». [18, с. 11].  Здесь также присутствует обязательная ссылка на субъектное начало в познавательной деятельности: «Если деятельность представляет собой единство объективно-субъективных свойств, то активность - принадлежность человека, и в большей мере субъекта деятельности» [16, с. 18].

С данной трактовкой познавательной активности перекликается определение Т. И. Шамовой: «Активность в учении ... не просто деятельностное состояние школьника, а ... качество этой деятельности, в которой проявляется личность ученика с его отношением к содержанию, характеру деятельности и стремлением мобилизовать свои нравственно-волевые усилия на достижение учебно-познавательной цели» [15, с. 54].

Данное определение представляется наиболее полным, так как в нем отражены не только психологические аспекты познавательной активности (деятельностное состояние, качество этой деятельности), но и социальные (личность ученика и его отношение к содержанию и характеру деятельности), а также названы средства, способные активизировать познавательную деятельность: интерес, развитие мотивационной сферы, волевых качеств (стремление мобилизовать свои нравственно-волевые усилия) и конкретный адресат приложения этих усилий (достижение учебно-познавательной цели). 

Педагогическая действительность ежедневно доказывает, что процесс обучения проходит эффективнее, если школьник проявляет познавательную активность. Данное явление зафиксировано в педагогической теории как принцип «активности и самостоятельности учащихся в обучении». Средства реализации ведущего педагогического принципа определяются в зависимости от содержания понятия «познавательная активность». Ряд ученых рассматривают познавательную активность как естественное стремление школьников к познанию. Познавательный интерес рассматривается как один из ключевых мотивов учебной деятельности. Он является движущей силой, побуждающей учащегося к активному поиску знаний, преодолению трудностей, самостоятельному решению задач. [12, с. 49].

Вместе с тем, именно этот психический процесс довольно слабо сформирован у современных учащихся. Поэтому для учителя особую актуальность приобретает изучение такого понятия как «познавательная активность», а также разработка приемов, формирующих познавательную активность.

Под познавательной активностью понимают познавательную деятельность, целенаправленный поиск информации, заключенной в предмете, ситуации, мысли, эмоции, художественном произведении и пр., совершенствование навыков добывания и использования знаний. Индикаторами познавательной активности могут служить такие характеристики деятельности, как интенсивность, длительность, операционно-технический уровень, внутреннее целеполагание, настойчивость в решении задач, самостоятельно поставленных индивидом. 

Познавательная активность проявляется также на уровне внимания, степени заинтересованности, эмоциональной окраске деятельности. Увлеченный ученик более внимателен, активен, способен к более глубокому осмыслению материала, лучше запоминает и применяет полученные знания [18, с. 21].  

Таким образом, результаты теоретического анализа позволяют нам рассматривать познавательную активность как личностно-поведенческое образование, выражающее отношение обучаемого к учебно-познавательной деятельности, мобилизующее его внутренние силы на более эффективное отражение предметов и явлений окружающего мира и свое самосовершенствование (развитие) в ходе данного процесса.

В качестве факторов, влияющих на формирование познавательной активности учащегося, авторы, исследовавшие эту проблему, выделяли общение (Д.Б. Годовикова, Т.М. Землянухина, М.И. Лисина, Т.А. Серебрякова, и др.), потребность в новых впечатлениях (Л.И. Божович), общий уровень развития активности (Н.С. Лейтес, В.Д. Небылицин и др.). Изучение этого вопроса заставляет обратить внимание на ситуацию, в которой происходит развитие ребенка, и социальные нормы, в рамках которых происходит это развитие. 

Вначале 2024 года провела диагностику по выявлению особенностей 

познавательной активности у учащихся на уроках биологии. Необходимо было проанализировать особенности поведения школьников на уроках биологии, чтобы обнаружить специфику проявления познавательной активности. Для обследования выбраны 15 учащихся 5 - А класса «ГБОУ ЛНР «УВК «ПМГ» - «ДОУ «Аленький цветочек» им. Н.Милютина». В ходе эксперимента были применены следующие методы исследования: наблюдение.

Наблюдение проводилось в обычных условиях проведения уроков. Непосредственное наблюдение на уроке биологии осуществлялось за школьниками в процессе учебных занятий в процессе самостоятельного выполнения детьми учебных заданий. Наблюдение в ходе эксперимента позволило обратить внимание на такие аспекты, как проявления познавательной активности. В ходе наблюдения я подсчитывала количество участий каждого ученика в работе. 

В ходе проведения диагностики были определены параметры интерпретации полученных данных.

Высокий уровень познавательной активности – 7-10 самостоятельных высказываний и ответов на вопросы учителя. Учащиеся активно ведут себя на уроке, задают вопросы, делают замечания, подсказывают товарищам ответы.

Средний уровень познавательной активности – 3-6 самостоятельных высказываний и ответов на вопросы учителя. Учащиеся периодически проявляют активность, однако она носит скорее побуждающий характер со стороны учителя.

Низкий уровень познавательной активности 0-2 ответов на вопросы учителя. Учащиеся не проявляют активности, не задают вопросов, стараются избегать ситуации общения с учителем. Не участвуют в групповом выполнении задания.

Наблюдение хода уроков показало:

Кол-во учащихся	Уровень сформированности познавательной активности
	высокий	средний	низкий
15	4 учащихся	6 учащихся	5 учащихся

 

Результаты наблюдений: учащихся можно условно разделить на три группы: учащиеся с высоким уровнем сформированности познавательной активности (4 человека – 26%), учащиеся со средним уровнем (6 учащихся- 40%), учащиеся с низким уровнем (5 учащихся- 34%). Таким образом, выявляется низкий уровень у 34 % учащихся класса.

Анализ полученных данных говорит о том, что в ходе проведения уроков биологии без создания специальных условий уровень познавательной активности у многих учащихся низкий. Лишь 26% обучающихся показывают относительно высокий уровень познавательной активности. Все это ставит перед учителем задачу необходимости использования специальных условий, которые резко повышают уровень познавательной активности учащихся, а также активное использование наглядных возможностей кабинета биологии. 

Опытно-экспериментальная работа, как специфическая форма деятельности, предоставляет учащимся возможность непосредственно взаимодействовать с объектами и явлениями природы, ставить цели, планировать, выполнять действия и получать конкретные результаты. Этот процесс, включающий в себя постановку проблемы, выдвижение гипотез, проведение экспериментов, анализ данных, способствует глубокому и осмысленному усвоению материала, что в свою очередь, подпитывает познавательный интерес [16, с. 22].

В исследованиях  таких ученых как Л. П. Анастасовой, Д. И. Трайтака, В. А. Смирнова, В. И. Кузнецовой, Н. М. Верзилина раскрыты психолого-педагогические аспекты учебного эксперимента и исследовательской деятельности школьников. Вопросы организации опытов и наблюдений в школьном курсе биологии освещены в методических работах Н. М. Верзилина, В. М. Корсунской, Н. А. Пугал, И. Н. Пономарёвой. 

Исследование психолого-педагогической и методической литературы показывает, что опытно-экспериментальная работа является одним из наиболее эффективных средств активизации познавательного интереса учащихся на уроках биологии. Данный подход базируется на активном включении школьников в процесс познания, что способствует формированию устойчивой мотивации к изучению предмета, развитию критического мышления, исследовательских навыков и самостоятельности.[6, с. 18].

Одной из принятых теорий является теория поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина. Данная теория подчеркивает важность формирования у учащихся не только знаний, но и умений, навыков, а также способов их применения. Опытно-экспериментальная работа позволяет пройти все этапы формирования действий: от внешних, материализованных, к внутренним, умственным. Это способствует развитию самостоятельности, ответственности и уверенности в своих силах, что является важными факторами поддержания познавательного интереса.[4, с. 18].

Исследователи выделяют различные аспекты, способствующие развитию познавательного интереса, такие как: новизна, неожиданность, проблемность, связь с жизнью, практическая значимость, эмоциональная насыщенность. Опытно-экспериментальная работа на уроках биологии в полной мере соответствует этим критериям. Процесс наблюдения за живыми организмами, проведение экспериментов с растениями или животными, создание биологических моделей, моделирование природных процессов – всё это вызывает у учащихся сильные положительные эмоции, удивление и желание узнать больше. [17, с. 18].

Опытно-экспериментальная (исследовательская) деятельность, как подчеркивал в своих работах А. В. Леонтович,  имеет развивающий потенциал учебного исследования [8, с. 24].

Особенностью школьного предмета «Биология» является формирование у обучающихся умений наблюдать за биологическими объектами и явлениями природы, анализировать и обобщать, систематизировать свои знания, выдвигать различные предположения и выводы. Такая деятельность обучающегося способствует развитию логического мышления, познавательной самостоятельности учащихся, и в конечном итоге формированию познавательного интереса к предмету [9, С. 54]. Несмотря на активное внедрение в процесс обучения различных вспомогательных технических средств, на многих этапах формирования биологических знаний у учащихся нельзя обойтись без такого метода работы, как эксперимент. Как правило, в школьных условиях биологический эксперимент реализуется в ходе лабораторных работ, способствующих лучшему усвоению знаний обучающихся и позволяющих изучить данную науку более глубоко и осмысленно, а также содействующих формированию практических и исследовательских умений, развитию творческого мышления, установлению межпредметных связей [4, С. 89].

Методическая литература предлагает различные подходы к классификации экспериментов (опытов):

По степени самостоятельности учащихся: демонстрируемые учителем, выполняемые под руководством учителя, самостоятельные

По дидактическим целям: опыты для формирования новых знаний, опыты для закрепления и углубления знаний, опыты для контроля и оценки, опыты для развития исследовательских навыков. 

По характеру проведения: натуральные (в естественных условиях), лабораторные (в кабинете биологии), на пришкольном участке, с использованием моделей и наглядных пособий. 

Основными направлениями опытно-экспериментальной работы являются:

1. Учебный эксперимент на уроке — лабораторные и практические работы с элементами исследования (например, изучение условий прорастания семян, действия ферментов, плазмолиза и деплазмолиза).
2. Домашние и внеурочные опыты — длительные наблюдения с ведением дневников (фенологические наблюдения, выращивание культур, опыты с растениями).
3. Проблемно-поисковые задания — постановка проблемного вопроса, выдвижение гипотез, проверка их опытом.
4. Проектно-исследовательская деятельность — индивидуальные и групповые мини-проекты, исследовательские работы.
5. Цифровые инструменты — виртуальные лаборатории, цифровые датчики, микроскопия, фиксация результатов.

Опытно-экспериментальная работа проводится поэтапно:

Подготовительный этап: определение темы, постановка проблемы, формулирование гипотезы, выбор методов исследования, подготовка материалов и оборудования, инструктаж учащихся. 

Основной этап: проведение эксперимента, сбор данных, фиксация наблюдений.

Заключительный этап: обработка и анализ полученных данных, формулирование выводов, обсуждение результатов, соотнесение с гипотезой, оформление отчета или презентации. Организация такой деятельности требует:

• • Научной обоснованности: эксперимент должен быть построен на научных принципах, иметь четкую цель и логику. 
  • Доступность: материалы и оборудование должны быть доступны учащимся, а сам эксперимент – выполним в рамках урока. 
  • Безопасность: строгое соблюдение правил техники безопасности при работе с реактивами, инструментами, живыми организмами
  • Дидактическая целесообразность: опыт должен соответствовать возрастным особенностям учащихся и дидактическим задачам урока. 
  • Интеграция с другими формами работы: опыт должен быть логически вписана в структуру урока, дополняя лекционный материал, практические занятия, самостоятельную работу. 

Использование опытно-экспериментальной работы в обучении:

— пробуждает любознательность через наглядно-практическое взаимодействие с живыми объектами.

— обеспечивает прочное, осмысленное усвоение биологических понятий.

— формирует наблюдательность, логическое и творческое мышление, умение выдвигать гипотезы.

— воспитывает ответственное отношение к природе, самостоятельность, настойчивость.

— снижает утомляемость, повышает эмоциональный фон учения.

Опытно-экспериментальная работа в обучении биологии — это организованная учителем учебно-познавательная деятельность учащихся, построенная на демонстрационном и самостоятельном эксперименте, наблюдении и анализе живых объектов и процессов. Её сущность — в переходе от репродуктивного усвоения знаний к исследовательскому способу познания живой природы, при котором ученик сам добывает факты, выдвигает гипотезы и делает выводы. При этом соблюдается:

1. Единство чувственного и рационального познания. Живой объект или процесс изучается непосредственно (натуральные объекты, микропрепараты, опыты), а затем объясняется теоретически.
2. Исследовательский характер. Воспроизводит логику научного познания в упрощённом виде: наблюдение → гипотеза → опыт → анализ результатов → вывод.
3. Связь теории и практики. Эксперимент подтверждает или опровергает теоретические положения курса (например, условия фотосинтеза, осмос, дыхание семян).
4. Формирование методологической грамотности. Учащиеся осваивают методы биологии: наблюдение, измерение, эксперимент, моделирование, статистическая обработка.

В ходе опытно-эеспериментальной работы реализуются все цели современного подхода в обучении:

Образовательные (дидактические):

• формирование и углубление биологических понятий, законов, закономерностей;
• развитие практических умений: работа с микроскопом, лабораторным оборудованием, гербарием, цифровыми датчиками;
• освоение методов научного познания и элементарной исследовательской деятельности.

Развивающие:

• развитие наблюдательности, логического и критического мышления, умения анализировать, сравнивать, обобщать, формулировать выводы;
• формирование исследовательских и проектных компетенций;
• развитие самостоятельности и познавательной активности.

Воспитательные:

• формирование научного мировоззрения, понимания материальности и познаваемости живой природы;
• воспитание бережного отношения к природе и ответственности за результаты эксперимента (в том числе этических норм работы с живыми объектами);
• развитие трудолюбия, аккуратности, дисциплинированности, умения работать в группе.

Мотивационно-стимулирующая:

• повышение интереса к биологии через эффект новизны, наглядности и «открытия»;
• создание ситуаций успеха и вовлечение в исследовательскую деятельность.

Контрольно-диагностическая:

• проверка и оценка уровня усвоения знаний и сформированности умений;
• выявление пробелов и корректировка учебного процесса.

Прикладная (практико-ориентированная):

• связь биологии с сельским хозяйством, медициной, экологией, повседневной жизнью;
• формирование навыков безопасной и грамотной работы с биологическими объектами.

Сущность опытно-экспериментальной работы, таким образом, состоит в организации познания живой природы через собственный экспериментальный поиск ученика, а её функции охватывают обучение, развитие, воспитание, мотивацию, диагностику и практическую подготовку — что делает её одним из ведущих методов и форм биологического образования.

Вначале 2025 года провела диагностику по выявлению особенностей 

познавательной активности у учащихся на уроках биологии, где активно использовался метод эксперимента на разных этапах. В обследовании участвовали 15 обучающихся 6 - А класса. Непосредственное наблюдение на уроке биологии осуществлялось за школьниками в процессе учебных занятий в процессе самостоятельного выполнения детьми учебных заданий, выполнения домашнего эксперимента. Используя те же параметры интерпретации данных был получен результат:

Кол-во учащихся	Уровень сформированности познавательной активности
	высокий	средний	низкий
15	5 учащихся	7 учащихся	3 учащихся

 

Результаты наблюдений: учащихся можно условно разделить на три группы: учащиеся с высоким уровнем сформированности познавательной активности (4 человека – 34%), учащиеся со средним уровнем (6 учащихся- 46%), учащиеся с низким уровнем (3 учащихся- 20%). Таким образом, выявляется низкий уровень у 20 % учащихся класса, в сравнении с предыдущими данными (34%) снизился на 14%.

Анализ динамики образовательных результатов и психолого-педагогических показателей свидетельствуют о следующих ключевых изменениях:

Внедрение системы опытно-экспериментальной работы позволяет:  

• перевести познавательный интерес большинства обучающихся с ситуативно-эпизодического уровня (простое любопытство к ярким фактам) на более устойчивый, личностоно-значимый уровень. Использование цифровых лабораторий и элементов геймификации повышает вовлеченность обучающихся, сделав процесс познания личности ориентированным.
• способствует переходу от репродуктивного усвоения информации к творческой деятельности:  овладение  алгоритмом научного исследования: от постановки гипотезы и планирования эксперимента до анализа полученных данных и формулирования обоснованных выводов. Это не только закрепляет биологические знания, но и формирует метапредметные навыки: критическое мышление, умение работать в команде, навыки самоконтроля и рефлексии.
• повысить успеваемость и получить прочные знания. Это объясняется психофизиологическими особенностями восприятия: информация, полученная через собственные действия и эмоциональное переживание (удивление от результата опыта), усваивается значительно прочнее, чем заученная из учебника.
• формировать экологическую культуру и ответственное отношение к здоровью. Развивать у школьников бережное отношение к природе и понимание ценности здорового образа жизни.

 

РАЗДЕЛ III.  Результативность опыта

Проведённое теоретическое исследование и организованная на его основе опытно-экспериментальная работа позволили всесторонне изучить проблему повышения познавательной активности обучающихся и подтвердить эффективность использования экспериментальной деятельности в качестве средства её развития.

В ходе теоретического анализа психолого-педагогической и методической литературы были уточнены сущность и структура понятия «познавательная активность», рассмотрены её компоненты — мотивационный, содержательно-операционный и эмоционально-волевой, — а также выявлены психолого-педагогические условия, способствующие её формированию. Было установлено, что познавательная активность не является врождённым качеством личности, а представляет собой динамическое образование, которое целенаправленно развивается в процессе обучения при условии создания благоприятной образовательной среды, использования активных и исследовательских методов, а также стимулирования самостоятельной познавательной деятельности учащихся.

Анализ возможностей опытно-экспериментальной работы показал, что данный вид деятельности обладает значительным развивающим потенциалом. Включение обучающихся в процесс выдвижения гипотез, планирования и проведения опытов, наблюдения, фиксации и интерпретации результатов способствует не только более глубокому и осознанному усвоению учебного материала, но и формированию ключевых исследовательских умений, развитию наблюдательности, логического и критического мышления, умения устанавливать причинно-следственные связи. Опытно-экспериментальная работа создаёт ситуацию «открытия» знания самим обучающимся, что существенно повышает его личностную значимость и внутреннюю мотивацию учения. 

Применение эксперимента направлено на организацию эффективной познавательной деятельности обучающихся, так как в ходе обучения у них возникают противоречия между новыми, приобретенными посредством проведения эксперимента и имеющимися знаниями, навыками и умениями. Преодоление этого противоречия как раз и является основой познавательной деятельности.  Поэтому опытно-экспериментальная работа является не просто одним из методов обучения, а фундаментальным условием реализации системно-деятельностного подхода в соответствии с требованиями обновленных ФГОС. Она трансформирует урок биологии из лекции-иллюстрации в пространство научного поиска. 

Эмпирическая часть исследования была организована в форме констатирующего, формирующего и контрольного этапов педагогического эксперимента. На констатирующем этапе была проведена диагностика исходного уровня сформированности познавательной активности обучающихся, которая показала сопоставимость их стартовых показателей и преобладание среднего и низкого уровней развития исследуемого качества. Формирующий этап предполагал систематическое и целенаправленное включение элементов опытно-экспериментальной работы в образовательный процесс: разработку и проведение системы экспериментальных заданий, организацию исследовательской деятельности обучающихся, использование проблемных и частично-поисковых методов, а также создание условий для самостоятельного планирования и выполнения опытов. На контрольном этапе была проведена повторная диагностика, позволившая оценить результативность проделанной работы.

Сравнительный анализ результатов констатирующего и контрольного этапов выявил выраженную положительную динамику в экспериментальной группе: заметно возрос интерес обучающихся к учебной деятельности и решению познавательных задач, усилилась самостоятельность в поиске и осмыслении нового материала, повысилась мотивация к выполнению исследовательских и практических заданий, улучшились показатели сформированности исследовательских умений и логического мышления. Обучающиеся стали чаще проявлять инициативу, задавать вопросы проблемного характера, выдвигать собственные предположения и аргументировать их. При этом в контрольной группе, где обучение велось в традиционной форме, изменения оказались менее выраженными, что подтверждает решающую роль целенаправленно организованной опытно-экспериментальной работы в развитии познавательной активности. 

Таким образом, гипотеза исследования нашла своё подтверждение: опытно-экспериментальная работа является действенным средством повышения познавательной активности обучающихся. Её целенаправленное и методически грамотное применение в практике обучения обеспечивает переход обучающихся на более высокий уровень познавательной активности и может рассматриваться как одно из перспективных направлений совершенствования образовательного процесса. Полученные результаты могут быть использованы педагогами при проектировании учебных занятий, разработке системы экспериментальных заданий и организации исследовательской деятельности обучающихся, а также в системе повышения квалификации педагогических кадров. Перспективой дальнейшего исследования может стать изучение возможностей интеграции опытно-экспериментальной работы с цифровыми образовательными,  интегрировать виртуальные лаборатории для моделирования недоступных в школе процессов и укреплять межпредметные связи биологии с химией, физикой и экологией.

Проведенная работа доказала, что систематическое включение обучающихся в исследовательскую деятельность является наиболее действенным средством активизации их познавательного интереса. Для дальнейшего развития достигнутых результатов рекомендуется расширять спектр исследовательских проектов. 

 

 

 

Список используемой литературы:

1. Бабанский Ю.К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса. — М.: Просвещение, 1982.
2. Безух, К.Е. Активизация деятельности учащихся при обучении биологии //  Биология в школе. – 2001. – №2 .
3. Выготский Л.С. Педагогическая психология. — М.: Педагогика, 1991.
4. Гальперин П.Я. Методы обучения и умственное развитие ребенка. — М.: Изд-во МГУ, 1985.
5. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. — М.: ИНТОР, 1996.
6. Краевский В.В. Методология педагогического исследования. — Самара: Изд-во СамГПИ, 1994.
7. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. — М.: Смысл, 2004.
8. Леонтович А. В. Исследовательская деятельность учащихся. — М.: Исследователь, 2003. 
9. Маркова, А.К. Формирование мотивации учения в школьном возрасте: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1983.
10. Махмутов М.И. Проблемное обучение: основные вопросы теории. — М.: Педагогика, 1975.
11. Суртаева Н.Н. Активизация познавательной деятельности средствами проектно-исследовательской работы // Образование и наука, 2019 
12. Унт И.Э. Индивидуализация как педагогическая проблема. – М.: Педагогика, 1990. – 192 с.
13. Усова А.В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения» М.: Педагогика, 1986
14. Харламов, И.Ф. Педагогика: Краткий курс 3-е изд. – М., Гардарики, 2005. 
15. Шамова Т.И. Активизация учения школьников. — М.: Педагогика, 1982
16. Щукина Г.И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе. — М.: Просвещение, 1979.
17. Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся. — М.: Педагогика, 1988.
18. Якиманская И.С. Личностно-ориентированное обучение в современной школе. – М.: Сентябрь, 2000.

Интернет ресурсы

19.Познавательной деятельности школьников.     https://elar.uspu.ru/bitstream/ru-uspu/58911/2/2023Srymbetova.pdf

20.Исследовательская и опытно-экспериментальная работа по изучению использования занимательности в учебной деятельности. https://multiurok.ru/files/issliedovatiel-skaia-i-opytno-ekspierimiental-naia.html?ysclid=mw29zqkcxg665040684

21.Итоговые результаты экспериментальной деятельности по выявлению влияния систематического использования лабораторного эксперимента на процесс формирования познавательного интереса обучающихся. https://research-journal.org/archive/12-126-2022-december/10.23670/IRJ.2022.126.38

  

Полный текст статьи см. в приложении.