Использование познавательных практико-ориентированных заданий в образовательном процессе по биологии (из опыта работы)

Выступление на МО «Мыслитель»

Лысакова Тамара Фёдоровна

учитель химии и биологии

МОУ «Еланская ООШ

Ртищевского района

Саратовской области»

Использование познавательных практико-ориентированных заданий в образовательном процессе  по биологии (из опыта работы)

« Великая цель образования – это не знания, а действия»

Гербер  Спенсер

     Введение ФГОС ООО – это революционные преобразования, так как происходит смена идеи образования – вместо передачи знаний – развитие личности на основе освоения  способов деятельности. Данный стандарт не содержательный, а стандарт целевой, деятельностный, развивающий, то есть стандарт результатов. В основе стандарта лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает: формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию; проектирование и конструирование социальной среды развития учеников  в системе образования; в активную учебно-познавательную деятельность школьников; построение образовательного процесса с учётом индивидуальных, возрастных, психологических и физиологических особенностей школьников. Данный стандарт отличается от предыдущего введением требований к результатам освоения школьником основной образовательной программы основного общего образования: личностным, метапредметным, предметным.

     Традиционной целью школьного образования многие годы было овладение системой знаний, составляющей «основы наук». Память учеников загружалась многочисленными фактами, именами, понятиями, алгоритмами. В результате мы имеем в России школу, выпускники которой по уровню практических знаний заметно превосходят своих сверстников в большинстве других стран.  Но их результаты ниже при выполнении заданий практико-ориентированной направленности, содержание которых представлено в необычной нестандартной форме, когда требуется провести анализ данных или их интерпретацию, сформулировать вывод или назвать последствия тех или иных изменений, протекающих, например, в окружающей среде человека. Ниже результаты при выполнении заданий, связанных с пониманием методологических аспектов научного знания, его классификации, использованием технологий наблюдения, сравнения, формулировки гипотез и выводов при планировании эксперимента, проведения исследования.   Наши   ученики затрудняются в  самостоятельном поиске  информации,  не умеют в ней ориентироваться, ставить цели, выделять главное, анализировать, сравнивать, делать выводы.

      Предмет нашей законной гордости - большой объем знаний, - в изменившемся мире практически потерял ценность, поскольку информация стала легко доступной, а объем ее в мире быстро растет. Необходимыми становятся не сами знания, а знания о том, где и как их применить. Но еще важнее - знание о том, как добыть информацию, интегрировать её или создать. И то и другое и третье – результаты деятельности. Таким образом, изменяются как характер учебного процесса, так и способы деятельности учителя. Ученик перестает быть пассивным преемником, а становится активным субъектом образовательной деятельности. И учитель перестает быть транслятором информации. Его функциями становятся: постановка задач, организация деятельности учеников, управление этой деятельностью и экспертиза полученных результатов на предмет соответствия выполнению стандарта.

      Реализация требований нового Стандарта  предполагает изменение методики обучения биологии. Учителю рекомендуется работать не только с классом, но и с каждым учеником, работать не только в коллективе, но и организовать коллективную деятельность. Ведущим видом деятельности должна стать самостоятельная работа.  В связи с этим особое внимание  необходимо уделять формированию универсальных учебных действий, без которых познавательная деятельность ученика будет малоэффективной. В условиях ФГОС ООО по биологии всё значительнее будут занимать место проектно - исследовательские и информационно-коммуникационные технологии. Нам, учителям биологии, необходимо учитывать, что современное информационное общество ставит перед собой задачу подготовки выпускников, способных ориентироваться  в меняющихся жизненных ситуациях, самостоятельно приобретая необходимые знания, применяя их на практике для решения разнообразных возникающих проблем, умеющих критически и творчески мыслить, видеть проблемы и искать рациональные пути их решения, генерировать идеи,  уметь работать сообща в различных ситуациях, работать над развитием собственного интеллекта и культурного уровня.

    Развитию способностей школьника, его креативного потенциала, критического мышления способствуют практико-ориентированные творческие задания, стимулирующие развитие экологического сознания, конструктивного и деятельностного отношения к анализу и решению экологических проблем.  Эффективным является применение методики ситуативного анализа - кейс-стади. При составлении таких заданий можно использовать широкий спектр познавательных наглядных средств: наблюдения научные и художественные тексты, культурно-исторические экскурсы и реальные экскурсии, результаты деятельности специалистов в области экологии, охраны природы.

        Учитель может использовать несколько способов для конструирования экологических ситуаций:

       - сообщение ситуаций, причина которых неизвестна и требует привлечение дополнительной информации (например: известно, что в пещерных водоемах обитают слепые рыбы. Как ориентируются слепые рыбы в таких условиях?);

      - использование противоречий между имеющимися знаниями и сообщаемыми фактами, когда на основе имеющихся фактов могут возникать неверные суждения (например: весенняя охота  на гусеобразных  запрещена  в Канаде с 1993 года. Чёткая система охраны привела к очень высокой численности птиц, поэтому в 1999-2000г.г. в провинции Квебек в качестве эксперимента была разрешена охота на большого белого гуся. Благодаря датчикам удались выяснить, что в год с закрытой весенней охотой мест гнездования достигли 85% самок, из них приступили к гнездованию 56%. В год с открытой весенней  охотой 28% самок возвращались на места гнездования и только 9% приступали к гнездованию. Приводя результаты канадского эксперимента  в качестве аргумента, отечественные ученые предлагают запретить в России весеннюю охоту, вовремя которой разрешен отстрел не только самцов, но и самок. Объясните причины такого предложения учёных. (Гуси являются моногамными видами, то есть сохраняют привязанность к одному партнеру на протяжении всей жизни, и потеря одного из супругов проводит в скором времени к гибели другого);

      - нахождение рационального пути решения практической проблемы, когда известны исходные данные и конечная цель (Семья живет в большом городе. Вы - один из родителей. В предновогодние дни перед вами встала проблема:  купить живую или искусственную ёлку. Вы знаете, что в лесу ель до высоты 1 метр растет около 5-6 лет, а искусственная – очень дорогая, но её можно использовать несколько лет. Живая ёлка дешевле и ваша семья всегда покупала живые ёлки. Вы  - покупаете елку на «ёлочном базаре», - не покупаете ёлку и едете на новый год к друзьям на дачу, - приобретаете искусственную ель,- составляете композицию из живых веток.);

     - обращение к историческим сведениям (В горах, если собаки-спасатели находят замерзшего, то две из них ложатся по бокам потерпевшего, а остальные стремглав несутся к людям и ведут их к найденному путнику. Если собаки находят человека, засыпанного лавиной, то пытаются отрыть, освободить его, если же это не удается, то вызывают на помощь людей. Своей мировой славой сенбернары обязаны, прежде всего, собаке Барри, которая спасла 40 человек. Как собаки находят людей?).

      Суть концепций практико-ориентированного обучения заключается в создании условий, когда развитие школьника превращается в главную задачу, как для учителя, так и для самого ученика. Это система качественно новых знаний, предлагающих принципиально иное построение учебной деятельности. Это способ организации обучения, содержание, иногда и формы организации которого прямо ориентированы  на всестороннее развитие ребенка. Творческие, мыслящие люди начинают формироваться еще в школе. Чтобы научить учащихся мыслить, нужно решать проблемы, большие и не очень, на каждом уроке.

       Предмет биология занимает одно из ведущих мест в обучении мышлению и формированию познавательной активности. Ставя перед собой задачу, добиться возникновения у учащихся познавательного интереса и активизации мышления, следует помнить, что существует два взаимосвязанных пути её решения:

- через содержание учебного материала;

- через организацию учебной деятельности учащихся.

Первый путь связан с новизной изучаемого материала, рассмотрением известных сведений в новом аспекте, с использованием историзма в преподавании, с раскрытием практического значения знаний, с показом современных научно-технических достижений, с привлечением внимания к логической стройности биологических теорий, экспериментальным доказательством выдвинутых идей, с показом прогнозирующей роли научных, в том числе, биологических задач важного практического содержания, с использованием литературы и других художественных произведений.

Второй путь – это проблемность в обучении, выдвижение научных гипотез, их проверка в ходе занятий; выполнение практических работ исследовательского и творческого типа; занимательных опытов; разбор учащимися биологических парадоксов;  проведение взаимного опроса; составление задач и рецензирование текстов параграфов учебника или ответов товарищей; проведение домашних биологических опытов; изучение первоисточников и их анализ; организация эстафет; уроков-конференций, семинаров и диспутов.  

     Целесообразно подобранные и систематизированные задачи являются ключевым элементом ресурсного обеспечения учебного процесса. Одна и та же задача может быть трудной для одних учеников и легкой для других, или трудной при наличии одних ресурсов и легкой при возможности использовать другие ресурсы. Психологи различают два типа мышления: конвергентное (закрытое, нетворческое) и дивергентное (открытое, творческое). Тип личности с преобладанием конвергентного мышления называют «интеллектуальным», дивергентного – «креативным». Интеллектуал готов решать задачи даже весьма сложные, но уже кем-то до него поставленные и имеющие известные технологии решения, - так называемые «закрытые задачи». Креатив же способен сам видеть и ставить задачи, стремится выйти за рамки узко поставленного условия. На самом деле человек обладает как интеллектуальными, так и креативными способностями, но в различной степени. По мере взросления креативное мышление «затухает». Старшеклассники чаще тяготеют не к оригинальной мысли, а к разложенной строго «по полочкам» информации. Их пугает неопределенность условия и вариативность решения творческой проблемы. 

   Все зависит от учителя и от его профессионального мастерства. В основе всей работы лежит принцип успешности обучения, означающий направленность на собственный успех каждого школьника, на использование сил лидирующего поощрения его активной работы с помощью оценочной и отметочной системы на уроке и дома. Это позволяет увеличить интенсивность урока за счет стимулирования и поощрения активности учащегося, возможности оценить работу каждому, создания высокого эмоционального подъема, условий для повышения интереса к изучению биологии.
      Практико–ориентированные задания  могут быть теоретические,  экспериментально – теоретические, расчетные, изобретательские. 

  Примеры задач:  

Задача 1. Обычно плодовые деревья стараются вырастить так, чтобы у них была большая крона: чем она больше, тем больше урожай. Однако сразу возникает проблема: широко раскинувшиеся ветви не выдерживают тяжести плодов и ломаются. Чтобы этого не произошло, ставят различные подпорки. Но это, в свою очередь, осложняет доступ к деревьям и почве под ними, подпорки могут повредить кору, да и сама их установка требует немалых затрат времени и материальных ресурсов. Как быть?

Задачи конструирования предполагают создание такой конструкции биологической системы, которая позволяет улучшить требуемый параметр этой системы при заданном принципе ее действия. Зона поиска в этом случае уже, и процесс решения можно начинать с применения системных методов поиска, например построения "дерева целей".

 Задача 2. Произрастающим в пустынях растениям приходится добывать воду, в буквальном смысле, по каплям. Предложите способ, с помощью которого растения пустынь могут собирать влагу из воздуха.

 Задача 3. Медвежата плохо видят и не сразу узнают маму, возвращающуюся с охоты. Дожидаться, пока она приблизится - опасно, а вдруг это чужой взрослый медведь. Он ведь и обидеть может. Как быть медвежатам?

Задача,  включающая некое явление, которое необходимо объяснить, выявить причины или спрогнозировать результат. Перед учащимся стоит вопрос: "Почему? Как происходит?"

Например. Отправляясь на охоту, медведица оставляет своих медвежат одних. А при ее возвращении медвежата ведут себя очень странно: едва завидев приближающуюся маму, они залезают на тонкие деревца. Почему?

 В зависимости от цели, поставленной на урок, практико- ориентированную деятельность можно организовать на разных этапах этого урока.

Из своего опыта работы приведу пример организации практико-ориентированной деятельности на этапе усвоения новых знаний.

На этапе усвоения новых знаний сообщается основная идея изучаемого материала (принципа, правила, закона и др.), создаются условия для освоения методики воспроизведения изучаемого материала (с чего и как начинать, к чему переходить и как аргументировать выводы).

Рассмотрим  особенности организации практико- ориентированной деятельности, которую я использую на уроке биологии в 8 классе по теме: «Науки, изучающие организм человека». Данный урок является первым в изучении курса биологии 8 класса УМК А.Г. Драгомилова, Р.Д. Маша «Вентана-Граф».

Тип урока: урок открытия новых знаний.

Форма организации        учебной деятельности: парная.

На этапе совместного открытия новых знаний обучающиеся заполняют таблицу с помощью текста параграфа №1

Таблица 1

Науки об организме человека

Наука	Определение	Методы
Анатомия
Физиология
Гигиена

По ходу заполнения таблицы в парах рассматривают образцы медицинских снимков и документации. Сопоставляют методы медицинской диагностики с методами анатомии, физиологии и гигиены.

Рентген - метод анатомии

Ультразвуковое исследование - метод анатомии

Биохимический анализ крови - метод физиологии

Планируемые результаты обучения:

 Личностные:

- знание основных принципов и правил отношения к живой природе, основ здорового образа жизни и здоровьесберегающих технологий;

- сформированность познавательных интересов и мотивов, направленных на изучение объектов живой природы; формирование понимания ценности здорового образа жизни.

Метапредметные:

Познавательные УУД: умение работать с разными источниками информации: находить информацию в различных источниках, анализировать и оценивать информацию;

Предметные:

- выделять существенные признаки биологических объектов и процессов жизнедеятельности, характерных для организма человека; различать по внешнему виду, схемам и описаниям реальные биологические объекты или их изображения, выявлять отличительные признаки биологических объектов;

- аргументировать, приводить доказательства необходимости соблюдения мер профилактики заболеваний, травматизма, стрессов, вредных привычек, нарушения осанки, зрения, слуха, инфекционных и простудных заболеваний;

- использовать методы биологической науки: наблюдать и описывать биологические объекты и процессы; проводить исследования с организмом человека и объяснять их результаты.

Практико-ориентированная направленность: при подкреплении полученных знаний материалами медицинской практики, у учащихся появляется возможность сопоставления и определения предмета той или иной науки об организме человека.

Отдельным пунктом стоит организация практико-ориентированной деятельности при проведении лабораторных и практических работ.

Пример: урок биологии в 7-ом классе. Тема урока: «Моллюски». УМК В.В. Пасечника.

  На данном уроке осуществляется выполнение практической работы через программу виртуального эксперимента с помощью электронного образовательного ресурса «Приложение к учебнику «Биология, 7 класс» (под ред. Пасечника В.В.)». Данное приложение содержит около двадцати виртуальных лабораторных работ, имеющих четкий алгоритм выполнения задания, имитирующих работу с лабораторным инструментарием, позволяющих провести наблюдение за натуральными объектами.

Лабораторная работа «Изучение образа жизни, внешнего строение и передвижения моллюсков» содержит в себе два задания:

1) рассмотрев три видеофрагмента, заполнить таблицу «Среда обитания и способ передвижения моллюсков»;

Наблюдение за передвижением моллюсков с помощью интерактивных средств обучения (источник: электронное приложение к учебнику "Биология. 7класс" В.В. Пасечника)

2) предлагается с помощью виртуальной лупы рассмотреть объект, отметить характеристики внешнего строения (окраска, размер, количество завитков), определить систематическое положение.

Изучение строение моллюсков с помощью интерактивных средств обучения (источник: электронное приложение к учебнику "Биология. 7 класс" В.В. Пасечника)

Планируемые результаты :

Личностные:                    

Сформированность познавательных интересов и мотивов, направленных на изучение живой природы;

Метапредметные:

Познавательные УУД:

- овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умение наблюдать, делать выводы;

- умение работать с разными источниками информации; формирование и развитие компетентности в области использования, информационно- коммуникационных технологий.

Предметные:

- выделять существенные признаки биологических объектов (организмов животных) и процессов, характерных для живых организмов;

- выявлять примеры и раскрывать сущность приспособленности организмов к среде обитания;

- различать по внешнему виду, схемам и описаниям реальные биологические объекты или их изображения, выявлять отличительные признаки биологических объектов;

- использовать методы биологической науки: наблюдать и описывать биологические объекты и процессы; ставить биологические эксперименты и объяснять их результаты.

Практико-ориентированная направленность: пример иллюстрирует то, как информационные технологии могут обеспечить изучение          натуральных объектов, позволяют провести наблюдение за объектами исследования, что восполняет дефицит натуральных объектов в условиях образовательного учреждения.

Обучение с использованием практико – ориентированных заданий приводит к более прочному усвоению информации, так как возникают ассоциации с конкретными действиями и событиями. Особенность этих заданий (необычная формулировка, связь с жизнью) вызывают повышенный интерес учащихся, способствуют развитию любознательности, творческой активности. Школьников захватывает сам процесс поиска путей решения задач. Они получают возможность развивать логическое и ассоциативное мышление.   Практико – ориентированные задания способствуют интеграции знаний, побуждают учащихся использовать дополнительную литературу, что повышает интерес к учебе в целом, положительно влияет на прочность знаний и качество обученности.