Под практической исследовательской деятельностью в области биологии следует понимать процесс получения новых сведений о живой природе с помощью научных методов: наблюдения, эксперимента, сравнительного метода, исторического метода, метода моделирования и др. Наиболее часто в учебно-исследовательской работе школьников реализуются такие методы, как наблюдение и эксперимент.
Как и любая другая, исследовательская деятельность имеет свою структуру, т.е. последовательность действий, позволяющую получить результаты изучения природы, адекватные действительности. Рассмотрим вышесказанное на примере экспериментирования.
Структура деятельности исследователя при проведении эксперимента
1. Выявление актуальной научной проблемы, требующей изучения.
2. Определение темы исследования, формулирование его цели и задач.
3. Формулирование научной гипотезы.
4. Планирование хода исследования, разработка его методики.
5. Создание условий, необходимых для эксперимента, подбор оборудования.
6. Проведение практической части исследования, регистрация качественных и количественных результатов.
7. Обработка полученных результатов (в том числе – математическая), выражение их в виде таблиц, диаграмм, графиков.
8. Анализ (истолкование) полученных результатов.
9. Формулирование выводов и практических рекомендаций.
10. Написание и оформление итоговой работы.
В основе деятельности как настоящего ученого, так и юного натуралиста, лежат исследовательские умения, овладение которыми позволяет успешно решать теоретические и практические задачи, связанные с изучением биологических объектов и явлений в природных условиях или в лаборатории.
На уроках биологии реальная исследовательская деятельность на элементарном уровне может быть организована при выполнении школьниками лабораторных работ по изучению живых зоологических объектов. Учащиеся проявляют большой интерес к лабораторным урокам с элементами исследования. Однако, из-за недостатка учебного времени и слабой материальной базы в настоящее время на уроке можно лишь наметить небольшой научный поиск, в процессе которого школьники открывают для себя новые явления и факты.
Важным условием эффективности лабораторной работы является такая ее организация, при которой деятельность учащегося направляется и регламентируется содержанием специальной инструкции, выдаваемой на руки школьнику, или которую он может найти на странице учебника. Эта инструкция играет роль ориентировочной основы действий учащегося.
Исследовательский подход в практике обучения биологии может быть в некоторой степени реализован в деятельности учащихся и учителя при проведении экскурсий в природу. Исследовательская направленность экскурсии сохраняется в том случае, если конечный результат деятельности заранее не известен учащимся. Он достигается путем самостоятельной работы школьника над соответствующим материалом.
Значительным недостатком традиционной организации экскурсионной работы с учащимися, по нашему мнению, является следующий. При разработке экскурсии мало внимания уделяется самостоятельной практической исследовательской деятельности школьников по изучению живых биологических объектов. Учитель при проведении экскурсии часто бывает поглощен лишь её содержательной стороной; подбором фактического информативного материала, который должен быть изложен при ее проведении. В итоге экскурсия теряет свою исследовательскую направленность, превращаясь в лекцию перед живыми объектами или музейными экспонатами, что, безусловно, неверно.
Важным направлением исследовательской работы учащихся является проведение долговременных индивидуальных или групповых наблюдений в условиях природы. Детально разработанные методики организации таких исследований иногда позволяют приблизить исследовательскую работу школьников в природе к настоящему научному поиску. Регистрация количественных результатов при изучении биологических объектов даёт возможность сделать анализ результатов более глубоким, а следовательно – будет максимально способствовать развитию исследовательского мышления у школьников.