Исследовательская работа, несомненно, оказывает большое влияние на формирование естественно-научного познания мира у студентов. Она играет ключевую роль в образовательном процессе, способствует формированию у обучающихся навыков самостоятельного поиска информации, критического анализа и систематизации знаний. Кроме того, исследовательская работа помогает развивать творческое мышление и инициативу. Студенты учатся работать с научной литературой, применять полученные знания на практике и представлять результаты своей работы, что в свою очередь способствует более глубокому пониманию предмета, развивает навыки публичных выступлений и аргументации, помогает в подготовке к будущей профессиональной деятельности.

Представим анализ результатов применения методов проектной и исследовательской деятельности в процессе обучения по учебной дисциплине «Биология».

Исследовательская работа служит основой для проектной деятельности, потому что она позволяет обучающимся углубленно изучать определенные темы, формировать гипотезы и проводить эксперименты.

Проектная деятельность – это форма организации учебного процесса, в которой студенты работают над конкретной задачей или проблемой, создавая продукт, который представляется в различных видах: от письменных отчетов до мультимедийных презентаций или моделей.

В отличие от традиционного обучения, проектная деятельность акцентирует внимание на активном вовлечении студентов в процесс познания. Проектная деятельность в биологии позволяет студентам исследовать реальные биологические проблемы, применять теоретические знания на практике.

В контексте учебной дисциплины «Биология» исследовательская работа включает в себя теоретические и практические аспекты, позволяя студентам углубленно изучать биологические процессы, явления и закономерности. При выполнении индивидуального проекта студенты формулируют гипотезы, проводят эксперименты и анализируют полученные данные.

Нами используются несколько видов организации образовательной проектной деятельности:

– исследовательские проекты, где студенты проводят эксперименты или наблюдения, анализируют данные и делают выводы;

– творческие проекты, которые включают создание моделей, презентаций или выставок, направленных на визуализацию биологических концепций;

– социальные проекты фокусируются на решении актуальных экологических или социальных проблем, связанных с биологией, например, охрана окружающей среды или здоровья населения.

В рамках проектной деятельности студенты применяют усвоенные знания и навыки, которые они получили в ходе исследовательской работы, для решения практических задач. Это создает возможность для интеграции теоретических знаний с практическими навыками, что особенно важно в изучении биологии, где наблюдение и экспериментирование играют важнейшую роль.

Исследовательская работа в биологии требует применения разнообразных методов, которые позволяют студентам глубже понять изучаемые явления. Одним из основных методов, применяемых нами, является эксперимент, который дает возможность проверять гипотезы и наблюдать за результатами в контролируемых условиях.

Другой используемый важный метод – наблюдение. Этот метод позволяет студентам изучать биологические процессы в естественной среде. Например, наблюдение за поведением животных может дать ценную информацию о взаимодействии организмов. Наблюдение развивает внимательность и способность к анализу.

Также стоит отметить значимость метода анализа, который включает в себя работу с литературными источниками, данными и результатами предыдущих исследований. Студенты учатся критически оценивать информацию, выявлять закономерности и делать выводы на основе собранных данных.

Для успешной организации исследовательских проектов необходимо учитывать несколько моментов.

Во-первых, четкое определение тематики проекта и формулировка гипотезы. Это помогает студентам сосредоточиться на конкретной задаче и направить свои усилия на ее решение.

Во-вторых, обеспечение доступа к необходимым ресурсам: лабораторному оборудованию, литературе и другим материалам. Это создает условия для качественного выполнения исследовательской работы.

Кроме того, организация групповой работы способствует обмену идеями и совместному решению проблем. Студенты делятся своими находками и обсуждают результаты, что обогащает их опыт и способствует развитию навыков командной работы.

И наконец, необходимо осуществлять все этапы контроля и оценки выполнения проекта. Регулярные обсуждения и обратная связь помогают ребятам корректировать свои действия и достигать поставленных целей.

Важно подчеркнуть, что исследовательская работа в проектной деятельности предоставляет студентам множество преимуществ, которые способствуют их личностному и профессиональному развитию.

Рассмотрим некоторые из них.

1.  Исследовательская работа способствует развитию критического мышления. Студенты учатся анализировать информацию, формулировать гипотезы и проверять их на практике. Это позволяет им не только глубже понять предмет, но и развить навыки логического мышления, что является важным аспектом в любой научной дисциплине, включая биологию. Критическое мышление помогает студентам оценивать достоверность источников информации и принимать обоснованные решения.

2. Исследовательская работа углубляет знания студентов по учебной дисциплине. Погружаясь в исследовательские проекты, они изучают конкретные темы более детально, что позволяет им не только запомнить факты, но и понять взаимосвязи между различными биологическими процессами. Это знание становится основой для дальнейшего изучения более сложных концепций и тем в биологии.

3. Исследовательская работа формирует навыки взаимодействия в команде. Студенты часто работают в группах, что требует от них умения слушать, обсуждать идеи и находить компромиссы. Эти навыки являются важными и в учебе, и в будущей профессиональной деятельности, где командная работа играет решающую роль. Умение эффективно взаимодействовать с другими людьми помогает студентам развивать социальные навыки и уверенность в себе.

Приведем примеры успешных проектов по биологии, выполненных в разные годы студентами, которые иллюстрируют использование научных методов в исследовательской работе обучающихся.

1. Проект «Оптимальные виды кормушек для птиц, зимующих в Новосибирске» (рисунок 1).

В ходе выполнения данного проекта студентка:

• изучила литературу о разнообразии птиц, особенностях их жизнедеятельности и проблеме исчезновения многих видов;
• нашла информацию о птицах, зимующих в Новосибирске;
• выяснила правила подкормки птиц;
• изучила существующие виды кормушек;
• установила кормушки разных видов в удобных для птиц местах;
• провела наблюдения за поведением птиц рядом с размещенными кормушками;
• проанализировала результаты наблюдений;
• оформила отчет;
• разработала буклет с рекомендациями по организации мест подкормки птиц и интересными фактами о них;
• представила проект на областной научно-практической студенческой конференции «Индивидуальные проекты – шаг к будущей профессии», заняв 2 место в секции «Исследовательский проект» и став победителем в номинации «Лучшая защита проекта», Новосибирск (2024 г.).

Рисунок 1. Проект «Оптимальные виды кормушек для птиц, зимующих в Новосибирске»

2. Проект «Создание макета экосистемы – сухой аквариум» (рисунок 2).

В ходе выполнения данного проекта студентка:

• изучила литературу о природных и искусственных водных экосистемах;
• проанализировала информацию и определила основные сложности в создании и функционировании аквариумов;
• нашла и изучила информацию об успешных опытах создания макетов экосистем;
• на основе изученного разработала и создала оригинальный макет экосистемы;
• написала поэтапное руководство по созданию сухого аквариума;
• представила проект на областной научно-практической конференции студентов «Я и мир красоты», заняла 2 место в секции «Промышленный, ландшафтный, архитектурный дизайн», Новосибирск (2023 г.).

Рисунок 2. Проект «Создание макета экосистемы – сухой аквариум»

3. Проект «Снижение остроты зрения у подростков» (рисунок 3).

В ходе выполнения данного проекта студентка:

• изучила статистические данные о масштабах и темпах роста распространения различных нарушений зрения у детей и подростков в период с1990 по 2020 годы;
•  ознакомилась с информацией о различных видах и основных причинах нарушения зрения у детей и подростков;
• проанализировала способы профилактики нарушения зрения у детей и подростков;
• изучила методику и провела исследование остроты зрения у одногруппников;
• подготовила буклет, содержащий рекомендации по профилактике ухудшения зрения;
• представила свой проект на областной научно-практической конференции студентов «Студент. Образование. Креативные индустрии», Новосибирск (2022 г.).

Рисунок 3. Проект «Снижение остроты зрения у подростков»

4. Проект «Альтернатива пластику» (рисунок 4).

В ходе выполнения данного проекта студентка:

• изучила историю появления пластика;
• привела статистику по уровню его использования в быту;
• проанализировала информацию о времени разложения отходов различного происхождения;
• рассмотрела возможность использования альтернативных экологически безопасных материалов;
• подготовила буклет, содержащий рекомендации по экологически безопасному поведению;
• представила свой проект на областной научно-практической конференции студентов «Студент. Образование. Креативные индустрии», Новосибирск, 2023 г.).

Рисунок 4. Проект «Альтернатива пластику»

Представленные выше примеры демонстрируют, как образовательные проекты способствуют развитию научного познания и формированию у студентов навыков самостоятельной работы, критического мышления и ответственности за результаты своей работы.

Реализация образовательных проектов доказала, что исследовательская работа студентов значительно углубляет понимание биологических процессов и функционирования экосистем. Они не только получают теоретические знания, но и учатся применять их на практике, социализируя учебный материал.

В проекте о загрязнении окружающей среды пластиком студенты смогли предложить меры по улучшению ситуации. Эти выводы не только обогащают их знания, но и формируют активную гражданскую позицию, что является важным аспектом их образования.

Однако, несмотря на все преимущества проектной деятельности и исследовательской работы, преподаватель часто сталкивается с рядом проблем и трудностей, которые могут негативно повлиять на успешную реализацию проектов.

В таблице 2 представлены основные проблемы и возможные способы их преодоления для успешной реализации образовательных проектов.

Таблица 2.

Основные проблемы и возможные способы их преодоления для успешной реализации образовательных проектов