Введение

Высокая заинтересованность педагогического сообщества в изучении проблемы формирования исследовательской культуры у школьников и студентов определяется ее важностью и значимостью в современном образовательном процессе на разных его уровнях (основной, средний, средне-специальный, высший) [1, 2]. Согласно ФГОС в образовательных организациях необходимо создавать условия не только для получения обучающимися предметных знаний, навыков и умений, но и метапредметных результатов, среди которых ключевое место занимает способность обучающихся к самостоятельной познавательной деятельности, решению практических задач, овладению методами научного познания [3]. При этом компетенции, которые обучающиеся приобретают в рамках исследовательской деятельности, позволяют интегрировать знания и умения в различные области жизнедеятельности современного человека [4].

Одной из учебных дисциплин, обладающих уникальным потенциалом для реализации требований ФГОС к формированию исследовательской культуры у обучающихся, является биология, поскольку методы биологической науки (наблюдение, эксперимент, описание, моделирование) напрямую связаны с исследовательской деятельностью, а объектами исследования могут быть биологические системы разного уровня организации [5].

По мнению ряда авторов [6, 7], исследовательская культура является интегративным понятием, объединяющим как прикладные способы познания действительности, так и личностные качества обучающихся: наличие базового набора научных знаний и исследовательских навыков, поисковых потребностей, способностей к систематизации и анализу большого объема информации, к творческому мышлению.

Опыт формирования исследовательской культуры у обучающихся свидетельствует об активизации творческого потенциала школьников и студентов, а также о повышении эффективности учебно-воспитательного процесса [8]. Однако в ряде публикаций [9, 10] обозначаются проблемы, с которыми сталкиваются педагоги школ, колледжей и вузов в процессе формирования информационно-познавательного, мотивационно-ценностного и деятельностно-практического компонентов исследовательской культуры у обучающихся. Так, по мнению В.В. Алексеева и Р.В. Кутузова (2019), исследовательская деятельность на уроках биологии и во внеурочное время часто носит эпизодический характер, не имеет системного подхода и не в полной мере использует потенциал проектной технологии [9]. С целью повышения уровня исследовательской культуры обучающихся педагогические работники осуществляют постоянный поиск новых подходов, методов и технологий организации учебно-исследовательской деятельности, проводятся конкурсы и конференции, разрабатываются совместные исследовательские программы между школами и вузами [6, 11].

Проектная деятельность в современном образовании рассматривается как одна из наиболее эффективных технологий, позволяющих формировать исследовательскую культуру. В биологическом образовании могут использоваться различные типы проектов. При этом наиболее эффективными для формирования исследовательской культуры являются практико-ориентированные проекты, так как они позволяют обучающимся пройти все этапы научного познания и увидеть практическую значимость результатов [12, 13].

Анализ проектной деятельности в соответствии с компонентами исследовательской культуры показывает, что в процессе работы над проектом обучающиеся осваивают методы биологического исследования (информационно-познавательный компонент), овладевают практическими и исследовательскими умениями (деятельностно-практический компонент), а личная значимость создаваемого продукта повышает интерес к биологии и формирует ценностное отношение к исследованию (мотивационно-ценностный компонент) [14].

Цель исследования – оценить эффективность реализации проектной деятельности по биологии как средства формирования исследовательской культуры обучающихся основной школы.

Материал и методы исследования

Педагогический эксперимент по изучению возможностей проектной деятельности как средства повышения уровня исследовательской культуры обучающихся проводился на базе МАОУ Гимназия «Российская школа» (г. Королев) в период с сентября 2025г. по апрель 2026г. В исследовании приняли участие 56 обучающихся двух параллельных 8-х классов: 8 «Б» – контрольная группа (КГ, 28 чел.) и 8 «А» – экспериментальная группа (ЭГ, 28 чел.).

Эксперимент проводился в три этапа. На констатирующем этапе у обучающихся определялся исходный уровень сформированности компонентов исследовательской культуры с использованием комплекса методик. Информационно-познавательный компонент изучался с помощью теста «Знание методов биологической науки» (Е.А. Фирсова) [15] и методики «Незаконченные предложения» (модификация теста Сакса – Леви) [16]. Мотивационно-ценностный компонент определялся с помощью теста «Ценностные ориентации» (М. Рокич) [16] и методики «Мотивация учебной деятельности» (И.С. Домбровская) [17]. Уровень деятельностно-практического компонента оценивался на основе анкеты самооценки умений (Е.А. Фирсова) [15] и методики «Диагностика сформированности действий целеполагания» (З.А. Кокарева) [18].

На формирующем этапе осуществлялась разработка и реализация программы проектной деятельности по биологии для экспериментальной группы обучающихся, посещающих кружок «Юный биолог-исследователь». Работа кружка «Юный биолог-исследователь» как внеурочная деятельность обеспечивала временной ресурс для реализации долгосрочных проектов. В контрольной группе изучение биологии осуществлялось в соответствии с учебным планом без привлечения обучающихся к проектной деятельности в рамках внеурочных занятий. Обучающиеся экспериментальной группы в ходе формирующего этапа исследования выполняли индивидуальные и групповые (по 3–5 чел.) исследовательские и практико-ориентированные проекты. Каждый проект включал такие этапы, как погружение в проблему, планирование, проведение эксперимента, ведение «Дневника исследователя», оформление результатов исследования, подготовка презентации, выступление с докладом на школьной конференции. На заключительном этапе выполнения проекта проводилось обсуждение полученных результатов, как на уроках биологии, так и во внеурочной деятельности, а именно в рамках работы кружка «Юный биолог-исследователь». На контрольном этапе проводилась оценка уровня сформированности исследовательской культуры у обучающихся в условиях реализации проектной деятельности с использованием тех же методик, которые применялись на констатирующем этапе исследования

Достоверность различий исследуемых показателей в сравниваемых группах обучающихся определялась с использованием φ-критерия Фишера. Различия между сравниваемыми группами считались статистически значимыми при p≤0,05.

Все исследования проводились в соответствии с принципами биомедицинской этики, изложенными в Хельсинкской декларации (октябрь 2024г). От родителей каждого обучающегося было получено информированное добровольное согласие после разъяснений о характере исследования.

Результаты исследования и их обсуждение

Критерием эффективности реализации проектной деятельности по биологии как средства формирования исследовательской культуры обучающихся основной школы послужила оценка уровней сформированности компонентов исследовательской культуры на констатирующем и контрольном этапах педагогического эксперимента.

На констатирующем этапе исследования только у 10,7% обучающихся экспериментальной и 14,3% обучающихся контрольной групп был выявлен высокий уровень сформированности всех исследуемых компонентов исследовательской культуры. Так, при исследовании информационно-познавательного компонента было выявлено, что у большинства обучающихся вызвали затруднения постановка проблемы и определение гипотезы исследования, выбор методов и составление плана научного исследования. Оценка уровня сформированности мотивационно-ценностного компонента показала, что в списке ценностей (по методике М. Рокича) «познание» и «исследовательская деятельность» у обучающихся занимают 7–8-е и 9–10-е места соответственно из 18. Изучение деятельностно-практического компонента также показало, что не более 15% обучающихся могли верно поставить цель и определить задачи исследования, спланировать эксперимент.

На основе методики З.А. Кокаревой «Диагностика сформированности действий целеполагания» обучающиеся были распределены на группы с учетом уровня исследовательских умений самостоятельно формулировать цель и задачи исследования. Обучающиеся с высоким уровнем сформированности целеполагания корректно определили цель и задачи исследования от изучения литературных источников и планирования эксперимента до проведения практической работы, анализа полученных данных и формулирования выводов. Средний уровень сформированности целеполагания, выявленный у 39,3% обучающихся экспериментальной и 35,7% контрольной групп, позволял формулировать цель исследования обобщенно, при этом задачи исследования не имели четкой структуры. Низкий уровень сформированности целеполагания у 46,4% обучающихся экспериментальной и 53,6% обучающихся контрольной групп не позволил обучающимся верно сформулировать цель и задачи исследования.

Полученные результаты исследования на констатирующем этапе показали необходимость проведения формирующего этапа эксперимента. В рамках разработки программы проектной деятельности по биологии в 8-м классе были определены примерные темы исследовательских работ для обучающихся, посещающих кружок «Юный биолог-исследователь». Предлагаемые обучающимся темы исследования с указанием используемого оборудования представлены в таблице. Интерес среди обучающихся вызвали проектные работы на темы «Влияние антропогенной нагрузки на состояние почвы», «Созданиеэкологическогобуклета».Выбор тем реализуемых исследовательских проектов был обусловлен заинтересованностью обучающихся в изучении проблемных ситуаций экологической направленности и поиске способов их решения.

Примерные темы проектных работ обучающихся, посещающих кружок «Юный биолог-исследователь»

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования

По результатам проектных исследований обучающиеся подготовили доклады и выступили на школьной научно-практической конференции «Шаг в науку». Защита проходила в формате 7-минутного выступления и ответов на вопросы жюри. В частности, учащиеся представляли результаты проектов, выполненных в виде буклетов с фотографиями и рисунками встреченных по маршруту исследования птиц; видеофильмов, снятых во время наблюдений; плакатов с результатами анализа отбора проб; коллекций растений, семена которых замачивались в обеззараживающих и стимулирующих рост растворах; коллекций фотографий растительных клеток, изученных с помощью микроскопической техники; карт-схем районовг. Королева с распределением зон с «чистым» и «загрязненным» воздухом. На формирующем этапе исследования учитель оказывал обучающимся экспериментальной группы консультативную помощь в планировании и выполнении исследовательских проектов, в том числе в поиске источников тематической информации, определении цели и задач проекта, подбора методов исследования и способов обработки и представления полученных результатов.

Об эффективности реализации проектной деятельности обучающихся свидетельствует повышение доли обучающихся с высоким уровнем сформированности всех компонентов исследовательской культуры в экспериментальной группе на контрольном этапе исследования по сравнению с констатирующим этапом. На контрольном этапе исследования в экспериментальной группе по сравнению с констатирующим этапом наблюдалось статистически значимое увеличение на 32,1% (p≤0,05) доли обучающихся с высоким уровнем сформированности информационно-познавательного и деятельностно-практического компонентов исследовательской культуры. При этом отмечалась тенденция к повышению количества обучающихся с высоким уровнем сформированности мотивационно-ценностного компонента на 17,9% по сравнению с констатирующим этапом. В контрольной группе обучающихся статистически значимых изменений исследуемых показателей на контрольном этапе по сравнению с констатирующим этапом выявлено не было.

В ходе исследования наблюдалась положительная динамика сформированности компонентов исследовательской культуры в экспериментальной группе по сравнению с контрольной. На контрольном этапе исследования в экспериментальной группе было установлено статистически значимое повышение доли обучающихся с высоким уровнем информационно-познавательного и деятельностно-практического компонентов исследовательской культуры на 25 и 32,1% (p ≤ 0,05) соответственно, а также тенденция к повышению доли обучающихся с высоким уровнем мотивационно-ценностного компонента на 10,7% по сравнению с контрольной группой.

Заключение

Таким образом, результаты проведенного педагогического эксперимента свидетельствуют об эффективности использования проектной деятельности по биологии в целях повышения уровня сформированности исследовательской культуры обучающихся. В экспериментальной группе было установлено повышение уровня сформированности всех рассматриваемых компонентов исследовательской культуры на 11–32% по сравнению с контрольной группой. Более выраженная положительная динамика была выявлена в уровне формирования деятельностно-практического и информационно-познавательного компонентов исследовательской культуры, что свидетельствует об эффективности проектной деятельности в освоении восьмиклассниками методов биологического исследования, практических и исследовательских умений. Более эффективное формирование ценностного отношения обучающихся к исследованию требует дальнейшего поиска способов организации и средств осуществления проектной деятельности и, прежде всего, их систематического использования в ходе образовательного процесса.

В ходе исследования было подтверждено, что эффективность проектной деятельности по формированию исследовательской культуры обучающихся достигается при соблюдении ряда педагогических условий: взаимодополнении урочной и внеурочной деятельности; сочетании индивидуальных и групповых форм работы при выполнении проектов, способствующих развитию коммуникативных навыков, а также ответственности и самостоятельности; постановки значимых для обучающихся проблемных ситуаций, что обеспечивало внутреннюю мотивацию и осмысленность деятельности.