МЕТОДИКА РОЗВИТКУ ДОСЛІДНИЦЬКОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ МАЙБУТНІХ УЧИТЕЛІВ БІОЛОГІЇ ЗАСОБАМИ ЛАБОРАТОРНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ (НА ПРИКЛАДІ ФІЗІОЛОГІЇ РОСЛИН)

Ігор Васильович Красноштан; Тетяна Андріївна Небикова; Вікторія Сергіївна Омельченко; Микола Сергійович Берчак

doi:10.31652/2412-1142-2026-79-114-127

Автор(и)

Ігор Васильович Красноштан кандидат біологічних наук, доцент, доцент кафедри біології та здоров’я людини, Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини
Тетяна Андріївна Небикова старший викладач кафедри біології та здоров’я людини, Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини https://orcid.org/0000-0002-6872-617X
Вікторія Сергіївна Омельченко викладач кафедри біології та здоров’я людини, Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини https://orcid.org/0000-0002-5933-1985
Микола Сергійович Берчак вчитель географії та біології І категорії, КЗ «Дмитрашківський ліцей» Піщанської селищної ради Тульчинського району Вінницької області

DOI:

https://doi.org/10.31652/2412-1142-2026-79-114-127

Ключові слова:

професійна підготовка майбутніх учителів, дослідницька компетентність, фізіологія рослин, лабораторний практикум, дослідницьке навчання (Inquiry-based learning), професійний стандарт, біологічна освіта

Анотація

У статті актуалізовано проблему модернізації професійної підготовки майбутніх учителів біології в контексті реформування вищої педагогічної освіти та імплементації положень Нової української школи. Обґрунтовано необхідність переосмислення підходів до організації лабораторного практикуму з фізіології рослин, який традиційно базується на репродуктивних методах навчання і не повною мірою забезпечує формування дослідницької компетентності здобувачів вищої освіти. Метою статті є теоретичне обґрунтування та розробка методики розвитку дослідницької компетентності майбутніх учителів засобами лабораторного експерименту на засадах дослідницького підходу (Inquiry - b ased l earning). Проаналізовано вимоги Професійного стандарту «Вчитель закладу загальної середньої освіти», зокрема в частині формування предметно - методичної (А2) та інноваційної (Д1.3) компетентностей. Запропоновано та експерименталь но апробовано трирівневу систему лабораторних занять, побудовану за принципом ускладнення дослідницьких завдань відповідно до рівнів організації живої матерії. На клітинному рівні (лабораторна робота «Плазмоліз і деплазмоліз») реалізовано перехід до керова ного дослідження, де студенти аналізують динаміку осмотичних процесів, відходячи від механічного виконання інструкцій. На органному рівні (лабораторна робота «Транспірація») впроваджено методику дослідження залежності, що передбачає самостійне планування е ксперименту з вивчення впливу екологічних чинників (світла, вітру, вологості) на фізіологічні процеси, а також адаптацію академічних методик до умов шкільного навчання. На організмовому рівні (тема «Ріст і розвиток») розроблено інтегрований лабораторний ке йс, що поєднує вивчення морфології (зони росту кореня) та фізіології (гормональна регуляція). Це дозволило реалізувати формат відкритого дослідження, у межах якого студенти самостійно конструюють дизайн експерименту, використовують методи математичної стат истики для верифікації даних та встановлюють причинно - наслідкові зв’язки між дією фітогормонів і ростовими реакціями. Отримані результати засвідчують , що запропонована методика сприяє трансформації позиції студента від пасивного виконавця до активного досл ідника, здатного до проєктування інноваційної діяльності та організації дослідницької роботи учнів у закладах загальної середньої освіти.

Завантажити

Дані для завантаження поки недоступні.

Посилання

Ministry of Education and Science of Ukraine. On approval of the professional standard “Teacher of General Secondary Education Institution” (Order No. 1225). Retrieved December 20, 2025, from https://mon.gov.ua (in Ukrainian).

Hofstein A., Lunetta V. N. The laboratory in science education: Foundations for the twenty-first century. Science Education. 2004. Vol. 88, No. 1. P. 28–54. DOI: https://doi.org/10.1002/sce.10106 (in English).

Abrahams I., Reiss M. Practical work: Its effectiveness in primary and secondary schools in England. Journal of Research in Science Teaching. 2012. Vol. 49, No. 8. P. 1035–1055. DOI: https://doi.org/10.1002/tea.21036 (in English).

Oliveira A. W., Bonito J. Practical work in science education: A systematic review. Frontiers in Education. 2023. Vol. 8. DOI: https://doi.org/10.3389/feduc.2023.1151641 (in English).

Strat T. T. S. et al. Inquiry-based science education in science teacher education: a systematic review. Studies in Science Education. 2023. Vol. 60. P. 191–249. DOI: https://doi.org/10.1080/03057267.2023.2207148 (in English).

Furtak E. M., Seidel T., Iverson H., Briggs D. C. Experimental and quasi-experimental studies of inquiry-based science teaching: A meta-analysis. Review of Educational Research. 2012. Vol. 82, No. 3. P. 300–329. DOI: https://doi.org/10.3102/0034654312457206 (in English).

Yakar Z., Baykara H. Inquiry-based laboratory practices in a science teacher training program. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education. 2014. Vol. 10, No. 2. P. 173–183. DOI: https://doi.org/10.12973/eurasia.2014.1070a (in English).

Savchenko O. Ya. Competency-based approach as a factor of education content modernization. Nauka i osvita. 2010. No. 4. P. 11–14 (in Ukrainian).

Koreneva I. M. System of preparation of future biology teachers for the implementation of education for sustainable development functions : monograph. Sumy: Vyd-vo Vynnychenko M. D., 2019. 527 p. (in Ukrainian).

Solona Yu. O. Formation of research competence of future biology teachers in the process of professional training: PhD thesis : 13.00.04. Hlukhiv, 2019. 289 p. (in Ukrainian).

Ptashenchuk O. O., Chaichenko N. N. Didactic system of formation of research competence of future biology teachers. Pedahohichni nauky: teoriia, istoriia, innovatsiini tekhnolohii. 2018. No. 4. P. 200–215. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/pednauk_2018_4_20 (in Ukrainian).

Hrynova M. V. Self-regulation in the formation of a future teacher : monograph. Poltava : ASMI, 2021. 265 р. (in Ukrainian).

Sovhira S. V. Theoretical and methodological bases of formation of ecological worldview of future teachers in higher pedagogical educational institutions : abstract of Doctor's thesis : 13.00.04. Luhansk, 2009. 44 р. (in Ukrainian).

Schwab J. J. The teaching of science as enquiry. The teaching of science / ed. by J. J. Schwab, P. F. Brandwein. Cambridge: Harvard University Press, 1962. P. 1–103 (in English).

Crawford B. A. Embracing the essence of inquiry: New roles for science teachers. Journal of Research in Science Teaching. 2000. Vol. 37, No. 9. P. 916–937. DOI: https://doi.org/10.1002/1098-2736(200011)37:9<916::AID-TEA4>3.0.CO;2-2 (in English).

Windschitl M., Thompson J., Braaten M. Beyond the scientific method: Model-based inquiry as a new paradigm of preference for school science investigations. Science Education. 2008. Vol. 92, No. 5. P. 941–967. DOI: https://doi.org/10.1002/sce.20259 (in English).

Herron M. D. The nature of scientific enquiry. The School Review. 1971. Vol. 79, No. 2. P. 171-212 (in English).

Bybee R. W. The BSCS 5E Instructional Model: Creating Teachable Moments. Arlington : NSTA Press, 2015. 126 p. (in English).

Musiienko M. M. Plant Physiology : textbook. 2nd ed. Kyiv : Lybid, 2005. 808 p. (in Ukrainian).