Активизация познавательной и мыслительной деятельности учащихся с помощью биологических задач

Панютова Светлана Аркадьевна

учитель биологии и химии

МОУ «Школа №45 г. Донецка»

АКТИВИЗАЦИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ И МЫСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

С ПОМОЩЬЮ  БИОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Аннотация: В статье раскрыто значение биологических задач в активизации познавательной и мыслительной активности учащихся, развитии учебных умений и навыков, формировании научного мировоззрения, способностей решения разнообразных практических и теоретических вопросов. Приведены примеры различных типов задач, которые используются в курсе изучения биологии 6-11 классов.

Ключевые слова: молекулярная биология, экология, генетика, физиологические процессы, причинно-следственные связи, сюжетные, типовые, расчетные задачи.

Как изменить отношение школьников к уроку биологии?  Как сделать познание живой природы полезным, понятным, доступным каждому учащемуся?

Идея вовлечения учащихся в процесс познания, в процесс  построения знаний лежит в основе педагогических технологий В.В. Гузеева, А.В. Хуторского, С.И. Модестова, И. Ю. Андржеевской, М.И. Махмутова  и др. Немаловажную роль в этом играют биологические задачи [4, с.15].

Цель статьи – раскрыть роль биологических задач в процессе активизации  познавательной, мыслительной деятельности субъектов учебного процесса, в повышении эффективности учебно-воспитательного процесса на примере использования в курсе изучения биологии задач различного типа.

Решение задач по биологии позволяет осуществить связь теоретических знаний учащихся с практическими навыками и умениями. Успешное решение их возможно лишь при такой организации учебно-воспитательного процесса, когда создаются ситуации, требующие активного интеллектуального поиска, логической оценки биологических задач, принятия всесторонне взвешенного, обдуманного и обоснованного решения. При этом будут развиваться не только общие и специальные интеллектуальные навыки, но и формироваться научное мышление. Ведь современное общество и его период развития требует от выпускника школы наличия способности аналитически подходить к изучению явлений природы, умения гибко мыслить, творчески подходить к решению разнообразных практических и теоретических задач. А для этого необходим высокий уровень интеллекта, которым и должен обладать современный выпускник школы.

Биологические задачи относятся к группе творческих заданий, которые направлены на формирование современной компетентной личности, активно мыслящей, способной не репродуктивно воспроизводить учебный материал, а умело владеть им в любой ситуации [5, с. 20].

Биологические задачи отличаются от математических тем, что в них необязательно должны присутствовать математические расчеты. В первую очередь они должны быть направлены на решение тех биологических проблем, которые выдвинуты в условии  задачи. Поэтому целесообразно остановиться на характеристике трех групп биологических задач:

1 группа – задачи, которые используются в курсе общей биологии 9-11 классов (разделы по генетике, экологии, молекулярной биологии).

2 группа – задачи расчетного типа на изучение физиологических процессов, происходящих в организме человека (курс «Биология человека», 8 класс).

3 группа – биологические задачи на установление различных причинно-следственных связей, выдвижение гипотез, объяснение фактов природных явлений и их проверка. Задачи такого типа можно использовать при изучении тем на протяжении всего курса биологии 6-11 классов.

Рассмотрим более подробно каждую группу задач и приведем примеры.

Для  решения задач по молекулярной биологии, генетике  учащимся необходимо владеть основными биологическими понятиями, такими, как: виды нуклеиновых  кислот, строение ДНК,  репликация ДНК, функции ДНК, строение  и функции РНК, генетический код, свойства генетического кода, мутация. Задачи, используемые в курсе общей биологии, могут быть как типовыми, требующими рассуждений, так и «сюжетными», раскрывающими особенности генетики, делающими ее более интересной и привлекательной для учащихся [3, с. 113].

Типовые задачи:

1. У томатов ген, обуславливающий нормальную высоту стебля – Р, доминирует над геном карликовости – р. Определить, каким будет по фенотипу поколение от скрещивания гибридных растений.

2. У морских свинок лохматая шерсть доминирует над гладкой. Определите количественное соотношение признаков среди гибридов по генотипу, полученных от скрещивания гетерозиготных родительских форм.

«Сюжетные»:

1. Мать новорожденного ребенка С. обнаружила на руке своего ребенка бирку с фамилией соседки по палате А.  У родителей детей были взяты анализы крови. Группы крови распределились следующим образом: С. — III, ее муж — I, ребенок — II; А. — I, ее муж — II, ребенок — III.

Какой вывод из этого следует?

2. В школьный уголок живой природы принесли лохматых морских свинок - самку и самца, считая их чистопородными. Но в F₂ среди их внуков появились гладкие свинки. Почему? 

Экологические же задачи требуют от учащихся знаний о взаимоотношениях живых организмов и охраны природы, то есть опираются на ранее полученные знания [1, с. 34].

Например:

1.      Объясните, как происходит восстановление экосистемы в природных условиях.

2.                  Рациональное природопользование в сельском хозяйстве предусматривает производство экологически безопасных продуктов. Как это возможно?

Задачи расчетного типа активизируют мыслительную деятельность, развивают математическое мышление учащихся. Однако, необходимо учитывать, что задачи должны быть посильными и учитывать соответствующий уровень знаний и самостоятельности.

1.                  Относительная молекулярная масса белка – 50 000, а одной аминокислоты – 100 а.е.м. Определите массу соответствующего гена, кодирующего белок, если масса одного нуклеотида составляет 340 а.е.м.

2.                  Каким будет нуклеотидный состав участка одной цепи молекулы ДНК, если и-РНК содержит аденина 21%, цитозина 25%, гуанина 24% и урацила 30%?

При решении задач третьей группы необходимо использовать метод построения логической цепочки – хода рассуждений, отображенного на бумаге. При этом алгоритма решения задач такого плана нет, так как важную роль здесь играет интуиция учащегося. Задача также может иметь несколько путей рассуждений. Поэтому биологические задачи на установление причинно-следственных связей, выдвижение гипотез, объяснение фактов природных явлений учат учащихся логически мыслить, делать выводы.

Примеры таких задач:

1. Обоснуйте утверждение: «Вирусы находятся на границе между живой и неживой природой»

2. Чем отличаются морфологический, физиологический и экологический подходы к изучению живых систем?  

При составлении условия биологической задачи необходимо четко формулировать вопрос, он должен быть доступным, точным; может содержать несколько вариантов ответов. Идеальный вариант задачи тот, который составлен на основе интересных примеров из жизни живых организмов различных царств живой природы, биологических явлений или влиянии деятельности человека на окружающую природу, живые организмы. В процессе решения таких познавательных задач у учащихся развивается воображение, накапливается жизненный опыт [2, с. 65].

Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что мышление – это, прежде всего, творческий, познавательный процесс, обобщенно и опосредованно отражающий отношения предметов и явлений, законы объективного мира.

Хорошее логическое мышление, развитая способность рассуждать, необходимы каждому учащемуся. Ведь и в учении, и в жизни устойчивый успех только у того, кто делает точные выводы, действует разумно, мыслит последовательно, рассуждает непротиворечиво!

Список литературы:

1. Анищенко Л.Н., Зайцев Д.Н. Демьянков Е.Н. Задачи экологического содержания
в курсе биологии. // Биология в школе. – 2013. - №8. – С. 34-40.

2. Биология. Дополнительные материалы к урокам и внеклассным мероприятиям по биологии и экологии в 10-11 классах / авт.- сост. М.М. Боднарук, Н.В. Ковылина.- Волгоград: Учитель, 2006. – 167 с.

3. Болгова И.В. Сборник задач по общей биологии с решениями для поступающих в вузы – М.: ООО "Издательство Оникс": ООО «Издательство Мир и Образование», 2008. –  256 с.

4. Демьянков Е.Н. Учебные познавательные задачи в обучении биологии. - Орел: ОГУ, 2009. - 128 с.

5. Тимохов В.И. Сборник творческих задач по биологии, экологии и ТРИЗ: Учебное пособие. СПб: Издательство «ТРИЗ-ШАНС», 1996. – 103 с.

Краткое описание документа:

В статье раскрыто значение биологических задач в активизации познавательной и мыслительной активности учащихся, развитии учебных умений и навыков, формировании научного мировоззрения, способностей решения разнообразных практических и теоретических вопросов.

Приведены примеры различных типов задач, которые используются в курсе изучения биологии 6-11 классов.