ВЛИЯНИЕ ВЫБОРА МЕТОДА ОБУЧЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЦИФРОВОГО МИКРОСКОПА НА УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ У ТРЕТЬЕКЛАССНИКОВ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ

THE INFLUENCE OF THE CHOICE OF THE METHOD OF TEACHING USING A DIGITAL MICROSCOPE ON THE LEVEL OF DEVELOPMENT OF NATURAL SCIENCE CONCEPTS IN THIRD GRADERS

Polina Savchenko

Student, Department of pedagogy and methods of preschool education, Vyatka State University,

Russia, Kirov

Kamilya Gabdulinova

Scientific supervisor, candidate Ca of Biological Sciences, associate professor, Vyatka State University

Russia, Kirov

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена актуальной на сегодняшний день проблеме применения цифрового микроскопа на уроках окружающего мира в начальной школе. В ходе педагогического эксперимента было проведено сравнительное изучение влияния наглядных методов обучения с применением цифрового микроскопа (контрольная группа) и практических методов обучения с применением цифрового микроскопа (экспериментальная группа) на развитие у третьеклассников естественно-научных представлений. Полученные результаты позволили сделать выводы о том, что цифровой микроскоп при методически грамотном его использовании в наглядных и практических методах обучения на уроках окружающего мира оказывает сравнительно одинаковое влияние на развитие у третьеклассников естественно-научных представлений.

ABSTRACT

The article is devoted to the current problem of using a digital microscope in the lessons of the surrounding world in elementary school. During the pedagogical experiment, a comparative study was conducted of the influence of visual teaching methods using a digital microscope (control group) and practical teaching methods using a digital microscope (experimental group) on the development of third-graders' natural science concepts. The results obtained made it possible to conclude that the digital microscope, when methodically used correctly in visual and practical teaching methods in the lessons of the surrounding world, has a relatively equal effect on the development of third-graders' natural science ideas.

Ключевые слова: цифровой микроскоп, методы обучения, младшие школьники, уроки окружающего мира.

Keywords: digital microscope, teaching methods, primary school students, lessons of the surrounding world.

В Федеральном государственном образовательном стандарте начального общего образования (далее – ФГОС НОО) установлены требования к результатам обучающихся, освоивших основную образовательную программу начального общего образования. Требования к предметным результатам включают «освоенный обучающимися в ходе изучения учебного предмета специфической для данной предметной области деятельности по получению нового знания, его преобразования и применению, а также систему основополагающих элементов научного знания, лежащих в основе современной научной картины мир» [1, с. 8]. В ФГОС НОО утверждено также требование, обеспечивающее проведения наблюдений, «включая наблюдение микрообъектов», для реализации которого примерной основной образовательной программе начального общего образования [2, с. 323], в ряде рабочих программ по предмету «Окружающий мир» указан цифровой микроскоп. Следовательно, перед начальной школой поставлена важная задача - обучать детей таким способам получения естественнонаучных знаний, которые соответствуют современному уровню развития цифровых технологий.

Научные публикации свидетельствуют о том, что применение в процессе учебной работы как практических [7, 8], так и наглядных методов обучения с применением микроскопа [3, 6] приводят к более высокому уровню развития естественно-научных знаний по сравнению с методами без применения микроскопа. По мнению всех исследователей, применение микроскопов в образовательном процессе начальной школы способствует активизации познавательной деятельности детей, делает изучаемый материал доступным для понимания детьми, мотивирует и заинтересовывает их.

Вместе с тем, в литературе нами не обнаружено сведений о сравнительном изучении методов обучения - практических и наглядных с применением цифрового микроскопа - на уровень развития у младших школьников естественно-научных представлений.

Цель статьи состоит в том, чтобы осветить результаты исследования о влиянии выбора метода обучения с применением цифрового микроскопа на уровень развития у младших школьников естественно-научных представлений.

Гипотеза исследования: изучение влияния выбора метода обучения с применением цифрового микроскопа на уровень развития у третьеклассников естественно-научных представлений будет результативным, если:

1. цифровой микроскоп на уроках окружающего мира будет применяться в наглядных (демонстрация натуральных объектов, демонстрация опытов) и практических (наблюдение, определение и распознавание признаков объектов и явлений, опыт) методах обучения, которые будут являться ведущими по отношению к словесным методам обучения.

2. в процессе реализации наглядных и практических методов обучения будут учтены общие методические рекомендации по их применению (по З.А. Клепининой, Г.Н. Аквилевой).

Педагогический эксперимент проводился в 2022-2023 учебном году на базе Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной  школы №11 г. Кирова. В эксперименте приняли участие 47 обучающихся 3 класса, из них 27 учеников составили контрольную группу (на уроках окружающего мира цифровой микроскоп применяли в ходе реализации   наглядных методов обучения) и 20 учеников – экспериментальную группу (на уроках окружающего мира цифровой микроскоп применяли в ходе реализации практических методов обучения).

Для экспериментального исследования были подобраны, модифицированы три теста, разработанных Е.М. Тихомировой к учебнику А.А. Плешакова «Окружающий мир» (3 класс).

На констатирующем этапе педагогического эксперимента большинство обучающихся обоих классов показали средний и низкий уровни развития естественнонаучных представлений: в контрольном классе у 78% детей был выявлен средний уровень; в экспериментальном классе дети со средним и низким уровнями распределились в одинаковые группы (соответственно 35% и 35%). Высокий уровень выявлен не был в обоих классах. Обучающиеся показали недостаточность представлений о водорослях, дыхании растений, размножении и развитии растений.

Уроки включались в учебный процесс в соответствии с календарно-тематическим планированием уроков окружающего мира. На формирующем этапе педагогического эксперимента было проведено всего 16 уроков по пяти темам (восемь уроков в контрольном классе  и  восемь – в экспериментальном). Тип урока: комбинированный. Средства обучения: цифровой микроскоп «Levenhuk-50» с цифровой камерой «Levenhuk M500 Base», ноутбук, проектор, экран; живые объекты природы (растения и животные), готовые микропрепараты; вспомогательное лабораторное оборудование (непрозрачные подложки для изучения с помощью верхней подсветки, предметные стекла, стаканы с водой, пипетки, пинцеты).

Темы уроков: «Разнообразие растений», «Солнце, растения и мы с вами», «Размножение и развитие растений», «Разнообразие животных», «Размножение и развитие животных» определены в соответствии с программой «Окружающий мир» А.А. Плешакова.

В контрольном классе деятельность детей была организована как фронтальная. Цифровым микроскопом с ноутбуком, природными объектами, необходимыми объектами изучения и лабораторным оборудованием было оборудовано только рабочее место педагога. Наглядные методы обучения реализовывались с учетом рекомендаций З.А. Клепининой, Г. Н.Аквилевой [4, с. 174-175]

В экспериментальном классе деятельность детей была реализована как групповая (по 5-6 человек в группе). Рабочие места каждой группы были обеспечены необходимыми средствами обучения: цифровым микроскопом, ноутбуком, комплектом объектов изучения и лабораторного оборудования. Работа с применением практических методов так же осуществлялась по этапам [4, с. 182-183].

На контрольном этапе педагогического эксперимента была проведена повторная диагностика уровня развития у третьеклассников естественнонаучных представлений. Обобщенные результаты диагностики у детей контрольного и экспериментального классов представлены на рисунке.

Рисунок. Уровень развития естественно-научных представлений третьеклассников на контрольном этапе педагогического эксперимента

Сравнение полученных результатов в контрольном и экспериментальном классах на этапе контрольного эксперимента показало, что у большинства обучающихся уровень развития естественнонаучных представлений достиг уровня выше среднего (на констатирующем этапе были выявлены преимущественно средний и низкий уровни развития естественнонаучных представлений).

С целью определения степени выраженного сдвига в развитии у обучающихся естественно-научных представлений в зависимости от выбора метода обучения была использована программа автоматической статистической обработки данных «PedStat» («Статистика в педагогике») [5]. Результаты оценки значимости различий на констатирующем и контрольном этапах эксперимента в таблице.

Таблица.

Эмпирические значения критерия Вилкоксона-Манна-Уитни на констатирующем и контрольном этапах педагогического эксперимента

Сравнение Wэмп с критическим значением W_0,05=1,96 не выявило статистически значимых различий между контрольным и экспериментальным классами в уровне развития естественнонаучных представлений как на констатирующем, так и на контрольном этапах педагогического эксперимента. Следовательно, в нашем эксперименте наглядные и практические методы обучения с применением цифрового микроскопа оказали в равной мере результативное влияние на уровень развития у третьеклассников естественно-научных представлений.

Данное исследование носит прогностический характер, требует своего продолжения с учетом необходимости увеличения числа задействованных в педагогическом эксперименте учащихся, а также расширения естественнонаучной тематики. Вместе с тем, полученные результаты показали, что, независимо от количественного обеспечения урока цифровыми микроскопами, их применение (одного микроскопа в наглядных методах обучения; нескольких микроскопов для групп учащихся  в практических методах обучения) при соблюдении методических  требований к  реализации наглядных и практических методов обучения оказывает положительное и сравнительно равнозначное влияние на уровень развития у учащихся естественно-научных представлений.

Список литературы:

1. Федеральный государственный образовательный стандарт начального общего образования. – М.: Просвещение, 2010 – 31с.
2. Примерная основная образовательная программа начального общего образования Одобрена решением федерального учебно-методического объединения по общему образованию (протокол от 8 апреля 2015 г. № 1/15) URL: https://fgosreestr.ru/uploads/files/378432e63fc983b0b474460483478fd9.pdf (дата обращения: 10.06.2023)
3. Габдулинова К.Г., Абатурова К.С. Цифровой микроскоп как средство формирования у младших школьников представлений и дыхании и питании растений на уроках окружающего мира. В сборнике: Педагогика и психология в XXI веке: современное состояние и тенденции исследования. Сборник материалов VI Всероссийской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов, молодых педагогов. 2018. С. 331-337. [электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_35221552_82693459.pdf (дата обращения: 10.06.2023)
4. Клепинина З.А., Аквилева Г.Н.  Методика преподавания предмета «Окружающий мир»: учебник для студ. учреждений высш. образования. – 3-е изд., испр. – М.: Академия, 2015. – 336 с.
5. Новиков Д.А. Статистические методы в педагогических исследования (типовые случаи) – Москва : ИЗ-Пресс, 2004. – 67 с. [электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: http://www.methodolog.ru/books/pedstat.pdf (дата обращения: 10.06.2023)
6. Gabdulinova K.G., Kovrova M.A. Influence of the use of the digital Microscope on Development of primary School Childeren’s Ideas about Plants Animals and Fungi // Information Technologies and Learning Tools. 2021. vol.86, Issue: 6, pp 19-29. DOI:10.33407/itlt.v86i6.4320
7. Mafra P., Lima N., Carvalho G. S. Experimental Activities in Primary School to Learn about Microbes in an Oral Health Education Context. Journal of Biological Education (J BIOL EDUC). vol.49, Issue: 2, pp. 190-203, Apr. 2015. DOI:10.1080/00219266.2014.923485
8. Rossi E., Santovito G. Introduction to mendelian genetics in primary school. 8^th International Conference on Education and New Learning Technologies (EDULEARN). pp. 1374-1382, 2016. DOI: 10.21125/edulearn.2016.1274