Методическая разработка "Метапредметные технологии на уроках биологии"

Формирование метапредметных умений и навыков  на уроках биологии

Матвеева Марина Олеговна, учитель биологии-химии, учитель ІІ категории Донецкой общеобразовательной школы № 125, Пролетарский район.

В рамках новых Государственных образовательных стандартов подход к обучению меняет свою направленность. Главной целью образования становиться формирование у учащихся умения учиться, то есть умение находить, анализировать информацию, применять ее на практике в различных, часто изменчивых условиях.

Корректировка цели требует новых подходов в образовании. В этой связи особого внимания заслуживают метапредметные технологии обучения, основными особенностями которых являются:

1.                            Вовлечение ученика в мыслительный процесс путем самостоятельной постановки проблемы, поиска способов и методов её решения, применения этих методов на практике. При таком подходе учащийся постигает смысл и ценности жизни, применяет к изучению предмета собственный жизненный опыт.

2.                            Метапредмет позволяет ученикам включать воображение, фантазию, проявлять себя как личность.

3.                            Рефлексивное мышление - ученик сам анализирует свою деятельность и оценивает результат.

 Образовательным объектом становится само содержание образования в целом, то есть вся совокупность знаний об окружающем мире, о современной жизни в вещественном, предметном, пространственном и временном понимании. Такой объект отражает единство мира и реальность бытия. Поэтому является ведущим для людей любого возраста, статуса и положения. Однако каждым человеком этот объект воспринимается индивидуально, творчески, с собственными выводами, результатами познания. Именно в этом и заключается формирование у учащихся личной модели познания.

Введение метапредметного подхода в образовании обусловлено необходимостью решить проблему разобщенности, оторванности друг от друга разных учебных предметов.

Биология является такой дисциплиной, на базе которой можно достаточно эффективно внедрять метапредметные  технологии обучения. Так как биологические знания тесно связаны с практической деятельностью, являются актуальными для сохранения здоровья человека,  пересекаются с другими науками, такими как география, физика, химия, астрономия и др.

Предметом изучения в биологии в обобщенном виде является вся среда обитания человека. А значит, этот предмет позволяет легко мотивировать учащихся к обучению, используя связь с  повседневной жизнью. Предмет биологии уже изначально является метапредметом. Так как позволяет использовать и расширять все знания, получаемые учениками при изучении различных дисциплин: о растительном и животном мире, человеке, культуре, здоровье, гигиене, общении, труде, эпохах, среде обитания, пространстве, физических характеристик объектов, химических явлениях в окружающем мире, художественных образах природы, окружающих нас звуках, создаваемых человеком объектах, искусственном интеллекте и др.

Метапредмет в широком понимании – это своеобразная надстройка над всеми предметами в целом. Изучая различные учебные дисциплины, учащийся начинает оценивать собственную деятельность на уроке: что именно он проделал, как он действовал, как мыслил. И обнаруживает, что, несмотря на разные предметные материалы, он в принципе проделывал одно и то же, потому что работал с определенной структурой, по определенной мыслительной схеме.

В эту схему в современной педагогике заложены следующие структурные компоненты:

1. Знание.

Метапредметные знание приобретаются учащимся через осмысление базисных понятийных, лежащих в основе разных предметных дисциплин, а также путем восприятия ключевых предметных понятий, их переоткрытия, переосмысления в новой социокультурной ситуации.

2. Проблема

При попадании в проблемную ситуацию человек не только анализирует ее мысленно, но и обязательно вырабатывает свою собственную точку зрения. Появление своей точки зрения в проблемной ситуации и превращение ее в позицию представляет собой процесс самоопределения, а значит является одним из ведущих аспектов развития личности.

3. Знак

Знаковая система призвана научить детей превращению любой информации в схемы, планы, знаки, условные обозначения. Такое видение проблемы облегчает процесс понимания, помогает увидеть главное, отразить взаимосвязи «знаков» и выстроить логические цепочки, которые приведут к успешному решению поставленной задачи.

4. Задача

Каждая учебная дисциплина предполагает наличие определенных задач. И при всем их разнообразии, они все же имеют много общего в процессе их решения. Решая ту или иную задачу, учащийся применяет определенный алгоритм, подстраивает задачу к определенным образцам, типам, а дальше пытается действовать по имеющемуся плану. Таким образом все задачи в разных предметах укладываются в определенную классификацию, а у учащихся вырабатываются умения различать тип задачи и выбирать нужный алгоритм действия.

На основании развития данных компонентов формируется общая культура личности, которая и является основной целью метапредметного образования.

В метапредметном уроке можно выделить следующие структурные компоненты:

1. Мобилизация – включение учащихся в активную интеллектуальную деятельность, на основе обращения к имеющемуся опыту учащихся по изучаемой теме.

2. Целеполагание – формулирование учащимися целей урока по схеме: знаю – хочу узнать – хочу научиться.

3. Выявление недостатка в знаниях и составление плана по восполнению недостатка.

4. Моделирование – создание модели образовательного объекта, путем активного межличностного (учитель-ученик, ученик-ученик), группового или коллективного общения.

5. Презентация – представление обобщенного результата индивидуальной, групповой и коллективной деятельности в форме точной характеристики объекта изучения.

6. Взаимопроверка и взаимоконтроль.

7. Рефлексия – осознание и воспроизведение того, чему научился и каким способом действовал. На этом этапе учащиеся не только воспроизводят полученные знания, но и получают возможность проанализировать свои ошибки, осознать свои возможности успешного их исправления, сопоставить начальный уровень и уровень после урока (или в конце изучения темы).

Такой подход является очень важным, так как способен повысить самооценку учащихся, веру в собственные силы, научить ставить цели и достигать их, спокойно относиться к ошибкам, уверенно искать пути их решения.

Для того, чтобы успешно реализовать метапредметный подход к обучению, учитель должен составлять задания, постепенно повышая уровень сложности, задания, которые носят проблемный и поисковый характер. При выполнении заданий, учащиеся должны в комплексе применять все имеющиеся  знания и умения, а учитель - стимулировать освоение учениками новых способов мыслительной деятельности.

Учитель является координатором мыслительного процесса учащихся. Он четко и ясно формулирует задание, добивается аргументированных ответов. При этом не подсказывает, не критикует, а дает возможность учащимся самостоятельно заметить ошибки, оценить и при необходимости исправить ответы других учеников, оставляет место для импровизации. Успех урока во многом зависит от качественной подготовки учителя, правильности и достаточной информативности подобранного материала, планировании форм работы.

Эффективным инструментом при формировании метапредметных умений и навыков являются инновационные технологии обучения, в том числе использование ИКТ. Работая последние 5 лет в направлении расширения применения инновационных методик на уроке, я отметила повышение уровня знаний не только по биологии. Учащиеся стали проявлять большую активность, научились сглаживать конфликты, грамотно отстаивать и обосновывать свою позицию, работать в группе, оказывать взаимопомощь  и т.д. А это и есть показатель формирования современной, активной и успешной личности.

На метапредметных уроках используются различные методы и формы работы: работа с текстом, задания на соответствие, сопоставление, выделение главного, анализ, лабораторные и практические работы, исследовательские проекты, тестовые задания, проблемные задачи, задания на опережение, методики развития критического мышления, использование ИКТ.

Исходя из опыта моей работы, наилучшие результаты на уроках биологии удается получить при использовании следующих методик:

1. Технологии развития критического мышления.

ТРКМ позволяют развивать у учащихся познавательную мотивацию, информационную грамотность, развивают культуру мышления, речи, письма, формируют социальную компетентность, умение общаться в группах, отстаивать свое мнение, уметь выслушать мнение других.

2. Проектная деятельность.

Является одним из наиболее эффективных методик формирования метапредметных умений, так как учит действовать не только по образцу, но и самостоятельно получать необходимую информацию из максимально большего числа источников. Учащиеся учатся анализировать, выдвигать гипотезы, строить модели, экспериментировать и делать выводы, принимать решения в сложных ситуациях. Происходит всестороннее развитие личности учащегося, умеющей свободно ориентироваться в обширном информационном пространстве, успешно существовать в условиях современного общества.

3. Интерактивное обучение.

Данный тип обучения предполагает обучение через опыт: проигрывание ситуации, осмысление, тренировка, применение на практике.

Интерактивное обучение является эффективным средством самопознания и познания других людей, формируют мировоззрение, способствуют личностному развитию и пониманию поступков и мотивов поведения окружающих, развивает у школьников коммуникативную компетентность, столь необходимую в современном обществе.

4. Личностно-ориентированное обучение.

При таком подходе процесс обучения осознается учащимися как необходимый в повседневной жизни (опыт решения проблем, общения и т. д.), то есть опыт жизнедеятельности. Главной целью применения личностно-ориентированного подхода является создание условий для наиболее полного раскрытия и развития личности каждого ребенка, его индивидуальных особенностей.

4.                            Технологии интегрирования.

Интеграция в процесс обучения различных наук, особенно естественно-научного цикла (таких как медицина, валеология, экология, обществознание, теория эфолюции и др.) позволяет эффективно  развивать аналитические, учебно-информационные, коммуникативно-речевые компетентности учащихся. На интегрированных уроках учащиеся активно познают действительность; устанавливают причинно-следственные связи;  учатся сопоставлять явления и факты, выделять главное, формировать целостную картину явлений и событий; приобретают умения формулировать проблему, делать философские, экономические, политические, нравственные выводы.

5.                            Использование ИКТ.

Формирование метапредметных знаний, умений и навыков на современном этапе невозможно без применения компьютерных технологий. Наша жизнь большей частью проходит в глобальном информационном пространстве. Телекоммуникации, Интернет-источники поставляют большой объем, часто противоречивой информации. И задача учителя научить свободно ориентироваться в этом информационном поле. Кроме того, компьютерные технологии широко применяются не только с целью получения информации, ее анализа, обобщения и систематизации. Учащиеся охотно создают собственные программные продукты, проекты, презентации, видеоролики и т.д., что позволяет развивать целый комплекс жизненно-важных практических умений и навыков.

6.                            Технологии развивающего обучения.

Основой развивающего обучения является формирование целостной личности, выявление и развитие ее способностей, ориентируя учебный процесс на потенциальные возможности человека и их реализацию. Для осуществления такого обучения учащиеся вовлекаются в различные виды деятельности, получая возможность в наибольшей степени проявить себя. Развивающие технологии объединяют в себе все компоненты образования, которые существовали на различных этапах развития образования и продолжают существовать сейчас, частично меняя свое содержание и соотношение. Результатом развивающего обучения являются: ЗУН (знания, умения, навыки) + СУД (способы умственной деятельности) + СУМ (самоуправление мышлением) + ЭНС (эмоционально-нравственная сфера) + ДПС (деятельностно-практическая среда).

Критериями сформированности метапредметных показателей можно назвать следующие:

- умение извлекать информацию из различных источников;

- умение составлять план;

- умение отбирать материал по заданной теме;

- умение составлять письменные тезисы;

- умение подбирать цитаты;

- умение составлять таблицы, схемы, графики;

- умение составлять логически правильное,  связное устное высказывание;

- умение выделять интонационно-значимые части высказывания;

- умение сохранять определенный стиль речи;

- умение использовать различные средства наглядности;

- умение выражать свое мнение и аргументировать его;

- умение грамотно и по правилам оформлять работу;

- умение пересказывать текст;

- умение вести дискуссию;

- умение разрешать конфликты и споры;

- умение действовать в новой и нестандартной ситуации;

- умение действовать экологически правильно;

- навыки здорового образа жизни;

- навыки практической деятельности по постановке эксперимента;

- навыки эмоционального, культурного и уважительного  общения.

Основываясь на требованиях метапредмета, применительно к биологии, можно выделить критерии уровня подготовки учащихся. Согласно общепринятым критериям, метапредметными  результатами   является формирование универсальных учебных действий, относящихся к трем категориям: регулятивные, познавательные, коммуникативные.

Регулятивные универсальные учебные действия.

Учащиеся должны:

- самостоятельно обнаруживать и формулировать учебную проблему;

- определять цель учебной деятельности, формулировать тему исследования;

- осознавать конечный результат, выбирать и находить  средства для достижения цели;

- использовать для достижения цели различные средства;

- составлять план решения проблемы, планировать свою образовательную линию действий;

- обнаруживать и исправлять ошибки в решении проблемы;

- при помощи учителя совершенствовать самостоятельно выработанные критерии оценки;

- давать оценку собственным действиям и достигнутым результатам;

- осознавать и анализировать причины своего успеха или неуспеха и находить способы устранения ошибок;

- моделировать не только результаты деятельности, но и себя как личность (чего я хочу достигнуть, каким хочу стать, как буду этого добиваться).

Познавательные УУД.

Учащиеся должны:

- сравнивать, анализировать, обобщать факты и явления, выявлять причины и следствия;

- самостоятельно выбирать критерии совершаемых логических операций;

- выстраивать ход рассуждения, включающее установление причинно-следственных связей.

- формировать модель объекта, с полным, точным описанием, разъяснением его характеристик;

- работать с информацией, выделяя главное из текста, преобразовывать его в схемы, таблицы и др.;

- проводить оценку, анализ различных источников информации, проверять ее достоверность;

- уметь использовать компьютерные и коммуникационные технологии как инструмент для достижения своих целей.

Коммуникативные УУД.

Учащиеся должны:

- самостоятельно организовывать взаимодействие в группе;

- отстаивать свою точку зрения, приводить аргументы и доказательства;

- уметь вести диалог, грамотно выдвигать контраргументы, критично относиться не только к мнению других, но и к собственному,

- уметь признавать ошибки и вносить коррективы в свои выводы;

- понимать и принимать позицию другого человека, уметь менять стиль своего доказательства, искать новые способы убеждения;

- уметь смотреть на ситуацию с разных сторон, искать пути создания общей позиции, находить точки соприкосновения различных позиций и, исходя из этого, выстраивать конечный результат.

Другими словами, в ходе обучения биологии, учащиеся должны

1. Знать основные подходы к исследованию природных объектов;  существующие методы исследования и области их применения; виды информации, источники и способы поиска новых источников.

2. Понимать функционирование биологических систем, выявлять взаимосвязи природных объектов; видеть перспективы исследования природы; оценивать необходимость проводимых исследований, их значение для жизни человека и общества; осознавать собственную роль в улучшении окружающей среды и жизни в целом.

3. Применять известные алгоритмы и методы исследования в конкретной ситуации.

4. Извлекать необходимую для исследования и решения задач информацию (знания из разных областей);

5. Проводить диагностику задачи проблемы, устанавливать  аналогию между объектами и задачами.

6. Анализировать взаимосвязи между поставленными задачами и ожидаемыми результатами.

7. Связывать неизвестные факты и известными и новой информацией, соотносить выводы с  условием.

8. Сводить сложные задания к выполнению более элементарных действий, разбивать исследовательскую деятельность на этапы.

9. Принимать оптимальное решение, основываясь на полученных самостоятельно и в сотрудничестве результатах.

10. Доводить до конца намеченный план решения.

11. Оценивать логику построения простых схем; достижение учебных результатов; соответствие выводов целям исследования; собственную роль в достижении результата.

Биологическое образование является ведущим в формировании общей естественнонаучной картины мира. Использование метапредметных технологий позволяет формировать осознанное экологическое мировоззрение, развивать универсальные умения и навыки, познавательные способности и создавать условия для самореализации учащихся, для эффективной адаптации в условиях стремительно развивающейся и меняющейся жизни. Также для учителя применение метапредметного подхода дает возможность большей творческой самореализации, повышения своего профессионального уровня, что создает условия для повышения качества знаний учащихся.

Учебный процесс не должен начитаться и заканчиваться со звонком. Он не является чем-то отграниченным от остальной жизни. На уроке учащиеся и учитель должны проживать саму жизнь. Именно в создании такого урока и состоит основная задача современного учителя. И метапредметный урок является эффективным инструментом в реализации этой задачи.  С другой стороны – построение метапредметного урока – серьезная работа, требующая от учителя знания новых образовательных тенденций, умения применять современные формы, способы организации учебного процесса, современные образовательные технологии, которые призваны реализовать развивающий потенциал общего среднего образования.

При этом следует иметь ввиду, что внедрение метапредметной технологии в педагогическую практику учителя должно быть четко продуманным, с учетом возникающих трудностей и поиском путей их преодоления.