Достижению поставленных задач способствует введение в процесс обучения учебно-исследовательской деятельности как самостоятельной единицы учебно-воспитательного процесса. Исследовательская деятельность учащихся должна быть организована так, чтобы школьники могли реализовать свой внутренний потенциал в процессе взаимодействия с другими участниками образовательного процесса, представляющими для него наибольший интерес.

Учебно-исследовательскую деятельность мы понимаем, главным образом, как самостоятельную деятельность обучающихся, сопряженную с решением творческих задач теоретической и практико-ориентированной направленности, с предварительно неизвестным, но предполагаемым результатом.

Развитие проблемы исследовательской деятельности находит отражение в работах В.А. Андреева, В.Г. Разумовского, И.А. Зимней, О.В. Ивановой, А.Н. Поддъякова, А.И. Савенкова, А.В. Хуторского, Е.А. Шашенковой, А.П. Тряпицыной, Е.В. Мещеровой и др.

Исследуя данную проблему, отечественные ученые касались различных аспектов исследовательской деятельности в школе: закономерностей и требований для организации учебных исследований (В.А. Андреев, В.П. Ушачев, Л.Д. Шабашов, А.П. Тряпицына и др.); содержания и организации учебно-исследовательской деятельности в школе (Мухамбетова А.Б., Титов Е.В., Железнякова Ю.В.); формирования исследовательских компетенций учащихся (Курушкина С.А., Митяева А.М., Феськова Е.В.) и пр. Можно говорить о непрерывном развитии проблемы организации учебно-исследовательской деятельности учащихся, рассматриваемой авторами с разных позиций.

Халатян К.А. в своем диссертационном исследовании делает вывод, что ученическое исследование является достаточно непростым видом деятельности как для учащихся, так и для педагогов. Автор согласна с мнениями современных исследователей в том, что учебно-исследовательская деятельность является творческой деятельностью, обуславливающей не только усвоение школьником определенного набора знаний и исследовательских умений, но и формирование индивидуальных творческого потенциала [2, 23 с.].

Свобода творческой организации учебно-воспитательного процесса в рамках урока имеет ограниченный характер. В условиях школы для обучающегося реальным способом выбора вида деятельности в соответствии с личными интересами и потребностями является внеурочная деятельность. Одним из таких видов внеурочной работы является учебно-исследовательская деятельность, позволяющая школьникам раскрыть свой внутренний потенциал, который нередко может остаться незамеченным в рамках классно-урочной системы.

Внеурочная организация исследовательской деятельности обучающихся является перспективным направлением для активизации познавательной и мотивационной составляющих деятельности, формирования исследовательских умений и навыков детей.

Педагогическая практика показывает, что организация учебно-исследовательской деятельности по биологии и химии во внеурочное время повышает заинтересованность школьников в изучаемой научной области, стимулирует их для углубленного изучения предмета и побуждает к активной практической деятельности в области биохимических исследований.

Методологическим основанием организации учебно-исследовательской деятельности учащихся по биологии и химии во внеурочное время является системно-деятельностный подход, который предполагает развитие таких качественных характеристик личности как инициатива, самостоятельность, дисциплинированность и ответственность, а также раскрытие личностного потенциала школьника, что является главной стратегией Федерального государственного образовательного стандарта нового поколения [3, с. 140, 4, с. 20].

Деятельностный подход в образовании предполагает, что центральной категорией учебно-познавательного процесса является деятельность. Ефимова Т.М. говорит о том, что теперь учащийся не получает готовых знаний, но приобретает их в процессе собственной активной познавательной, поисковой, исследовательской деятельности [5, с. 21].

Преимуществом системно-деятельностного подхода является его органичное сочетание с современными педагогическими технологиями, в частности, с исследовательской деятельностью обучающихся.

В рамках системно-деятельностного подхода исследовательская деятельность выступает в качестве образовательной модели построения образовательного процесса, которая нацелена на задачи развития, способ модернизации содержания образования через формирование практических навыков обучающихся.

Лобузнова Е.Н. отмечает, что исследовательская деятельность обучающихся по биологии и химии призвана не только для развития исследовательских умений школьников, но и для формирования фундамента естественнонаучного мировоззрения современного человека; способна обеспечить обретение молодым поколением культурных ценностей через вхождение в культуру научных сообществ [6].

В свою очередь Боброва Н.Г. говорит о том, что применение системно-деятельностного подхода в организации учебного исследования по биологии и химии обуславливает развитие таких личностных качеств школьника как познавательная активность, самоорганизация, самостоятельность, самоконтроль и др. [7, с. 28]

В свете современных представлений о системно-деятельностном подходе формирование исследовательских умений и навыков по биологии и химии основывается на использовании технологий интерактивного обучения и других инновационных педагогических технологий. В рамках внеурочной работы деятельность раскрывается в виде работы над исследовательской проблемой, работы в химико-биологическом кружке, участия в различных конференциях, олимпиадах и конкурсах научных работ естественнонаучного направления [8, с.63].

Анализ теоретической и практической составляющих преподавания дисциплин естественнонаучного цикла в школе в настоящее время раскрывает ряд противоречий: между необходимостью увеличения интенсивности подготовки и дефицитом нормативно определенного учебного времени; между необходимостью длительного погружения в предмет и недостаточной личностной включенности обучающихся в учебный процесс в ограниченных рамках занятий на уроках; между возможностью внедрения современных форм, методов обучения и преобладанием традиционных вербальных субъект-объектных технологий организации образовательного процесса.

Вскрытые противоречия способствовали обращению педагогов к новым моделям информатизации образовательного процесса [9, с. 168; 10, с.92], а также на основе Web-квест технологии.

Проблемой развития и внедрения Web-квест технологии в процессе обучения активно занимаются ученые, как в России, так и зарубежом: Dodge B., March T., Шаматонова  Г.Л., Андреева М.В., Осадчук О.Л., Кононец Н.В., Гапеева О.Л., Быховский Я.С., Хуторской А.В., Николаева Н.В., Шмидт В.В. и др.

Впервые термин «Web-квест» в сфере образования был предложен Б.Доджем [11] и Т.Марчем [12] в 1995 году в университете Сан-Диего.

Додж Б. рассматривал Web-квест как исследовательски-ориентированную деятельность, информационным полем для которой служит сеть Интернет. Марч Т. значительно расширил и детализировал данное понятие, сформулировав ряд теоретических обоснований, способствующих более глубокому описанию педагогической технологии.

По мнению автора, Web-квест – это учебная структура, функционирование которой построено на основе опор и ссылок на необходимые ресурсы в сети Интернет, а также на использовании аутентичной задачи с целью мотивации обучающихся к исследованию определенной проблемы с неединственным решением. Технология способствует развитию навыка по ведению поиска информации с ее дальнейшей трансформацией в более глубокое знание; позволяет развивать умение работать как в группе единомышленников, так и индивидуально.

В педагогике технология Web-квест характеризуется как проблемное задание, учебное исследование, проект, для реализации которых необходимо использование ресурсов сети Интернет. Данная технология решительно меняет всю парадигму процесса обучения.

Целью разработки Web-квеста в образовании является создание информационно-образовательного пространства посредством максимального включения ресурсов сети Интернет в изучение учебных дисциплин на разных уровнях учебного процесса. Москалевич Г.Н. подчеркивает, что чаще всего Web-квесты разрабатывают с целью решения следующих задач:

1)      рациональное планирование учебного времени обучающихся;

2)      применение новой информации в практической деятельности;

3)      развитие универсальных способов действий: отбор, анализ, синтез, оценка полученных данных [13, с. 292].

Как правило, применение технологии связывают с решением какой-либо проблемы, темы, учебного модуля или учебной дисциплины в целом; работа с «квестами» может быть организована как в рамках одного занятия, так и охватить более длительный период обучения – четверть, триместр или учебный год. Горбунова О.В. и Иванова О.А. в статье «Веб-квест как педагогический инструмент» отмечают необходимость использования Web-квеста в процессе обучения с целью повышения эффективности применяемых современных образовательных технологий ввиду его направленности «на формирование функциональной грамотности как способности человека максимально быстро адаптироваться во внешней среде и успешно в ней функционировать» [14, с. 162].

В настоящей работе Web-квест рассматривается как педагогическая модель, инструмент, который дает возможность педагогу организовать учащихся на учебно-исследовательскую деятельность по биологии и химии во внеурочное время. В связи с этим необходимо соотносить и учитывать особенности данного вида деятельности школьников с целью повышения эффективности и результативности образовательной деятельности последних как в области овладения исследовательскими умениями, так и в области приобретения теоретических и практических естественнонаучных знаний.

Исследовательские Web-квесты по биологии и химии позволяют учитывать специфику учебных дисциплин, обусловленную изучением конкретных объектов и сложных биологических и химических явлений, и способствует решению проблем наглядности, доступности учебного материала, проведения лабораторных и практических работ. Web-квесты позволяют избежать трудностей, связанных с материальной базой проведения экспериментов (наличие живого уголка, пришкольного участка, реагентов для проведения химических реакций и пр.), обеспечивая необходимыми теоретическими материалами и виртуальными экспериментами через сеть Интернет.

Web-квесты по биологии и химии во внеурочное время расширяют пространство для творчества учащихся, дают возможность для самовыражения каждого из них в индивидуальной или групповой исследовательской работе, обеспечивают соревновательную составляющую, являющуюся важным мотивационным аспектом в деятельности обучающихся [15, с. 29]. Творческие работы школьников имеют своего рода конструкторский характер, однако наделены свободой и непредсказуемостью в своих результатах, самостоятельностью и личной инициативой в действиях.

Таким образом, Web-квест как педагогическая модель дает возможность организовать исследовательскую деятельность учащихся по биологии и химии новыми способами, соединяя и комбинируя многочисленные источники информации. Обеспечение интерактивной внеурочной исследовательской деятельности по биологии и химии с помощью «квест»-технологии способствует развитию навыков аналитического мышления, творческих способностей школьника и исследовательских умений, что является одним из важных требований Федерального государственного образовательного стандарта нового поколения.