Инфоурок Экология Другие методич. материалыМетодическое пособие "Использования открытых исследовательских задач и творческих заданий на уроках биологии"

Методическое пособие "Использования открытых исследовательских задач и творческих заданий на уроках биологии"

Скачать материал

Использования открытых исследовательских задач и творческих заданий на уроках биологии 

Подгузов Николай Александрович, учитель биологии МОУ СШ № 124 Красноармейского района Волгограда, Российская Федерация, e-mail:ekodrom.volga@mail.ru

 

 Система государственной итоговой аттестации требует от выпускников умения сравнивать биологические объекты и явления, знать основные понятия и термины, формулировки основополагающих теорий биологии, проводить анализ и сравнение процессов и явлений, а также применять полученные знания, чѐтко и ясно формулировать свои выводы и ответы, т.е.  практически все задания построены на формулировки конкретных правильных ответов, при ом единственно правильных. Хотя периодически среди заданий ГИА и олимпиад по биологии встречаются неоднозначные, на которые возможно несколько ответов, что ставит детей, особенно размышляющих, в ситуацию «буриданова осла» [3]. Например:

      Вопрос: К древним людям относятся:      а)       питеканртропы

                    б)        синантропы 

                    в)         неандертальцы   + (считается верным)

                    г)         кроманьонцы

 Летопись антропогенеза - как палеонтологическая, так и генетическая настолько пополнилась - и, как следствие - усложнилась в последние десятилетия, что сейчас нигде в научных источниках вы не найдете терминов "древние" или "древнейшие" люди.  Описано уже несколько десятков видов гоминид, идут споры о том, где их границы, т.е. какие находки следует относить к одному биологическому виду, какие - к разным. И вести эти дискуссии в рамках таких грубых понятий времен первых и малочисленных находок просто невозможно. Поэтому эти термины остались только в давно не переписывавшихся школьных учебниках, т.е. умерли естественной смертью.

 Вопрос: Верно ли рассуждение: Бактерии могут быть одноклеточными или многоклеточными организмами

  Конечно, напрашивается ответ «Да», исходя из того, что все бактерии - одноклеточные. Но на самом деле вопрос не так прост, как кажется. В последние годы ученые, похоже, только начали открывать сложную социальную жизнь бактерий, некоторые формы которой вполне можно рассматривать как попытки многоклеточности. И здесь мы упираемся в определение многоклеточности. И ученик, который знаком современными исследованиями, современной научной литературой ставится в трудную ситуацию.

 Вопрос: Верно ли утверждение: Каталитическая функция характерна только для белков (Верный ответ – «Да»).

  Не совсем понятно, что здесь хотели проверить - знает ли ученик про эту функцию у РНК? Или знает ли он о неорганических катализаторах? В любом случае, определение "характерна" неудачно и ставит смысл вопроса под сомнение. Корректной формулировкой было бы "присуща", "имеется" или что-то еще такое же нейтральное.

 Исходя из вышесказанного, можно говорить, о том, что школа продолжает готовить детей к знанию готовых, правильных ответов, на различные вопросы. Жизнь же, как в широком понимании, так и в узком профессиональном, чаще всего ставит открытые вопросы, где человеку, будь то в повседневной жизни, на работе ли, или в экстремальной ситуации требуется решать открытые задачи. 

 Те учебные и профессиональные знания, которые жизненно необходимы, в будущем могут оказаться далеко недостаточными для освоения тех специальностей, отраслей работы, которые будут через 10, а тем более 20 лет. Поэтому одной из главных целей образования должно стать умение решения открытых задач. 

      Открытая задача не имеет четкого однозначного условия, в ней может не хватать каких-то данных или, напротив, она может содержать избыточные данные. Поэтому учащемуся необходимо самостоятельно, осмыслить, дополнить, а иногда и сформулировать условие открытой задачи, а также найти необходимые для ее решения сведения. Кроме того, открытая задача может иметь множество путей решения и много верных ответов. Поскольку открытые задачи, как правило, формулируются на основе фактов или жизненных ситуаций, то ответ, продиктованный жизнью, называют контрольным ответом. Но контрольный ответ не всегда является лучшим. Бывает, что школьники на занятиях предлагают более удачные ответы. Конечно, это – огромная победа и мощный мотиватор развития.

 Действительно, современные производство и экономика остро нуждается в модернизации и инновациях, для внедрения и создания которых необходима целая генерация специалистов с креативным, нестандартным мышлением. Весьма остро в таких специалистах нуждается промышленность, наука, культура, образование так как ее широкое использование позволяет не только повысить производительность труда, эффективность, качество продукции, снизить ее себестоимость, но и освободить человека от тяжелого физического и рутинного интеллектуального труда, обеспечив максимальное раскрытие его творческих способностей.

 У истоков применения технологии открытых задач (иногда их называют творческими, исследовательскими, изобретательскими, технологии ТРИЗ) были  Г.С. Альтшуллер и его ученик и последователь А.А. Гин, которые, можно сказать, создали школу, целое направление в образовательном направлении. К сожалению эти методики не очень широко и не активно используются в рамках общего среднего и дополнительного образования. Эффективность ТРИЗ-педагогики заключается в ее инструментальности, достаточной гарантированности формирования исследовательских умений и навыков решения противоречий у детей. Результаты тестирования в ВУЗах, в производственных компаниях показали, что группы, овладевшие методиками решения открытых задач, в несколько раз оказывались производителей и эффективнее при решении конструкторских или производственных проблем.  [1,3]. Умение решать открытые задачи обеспечивает:

 Развитие у ребѐнка естественной потребности познания окружающего мира, заложенной природой.

 Формирование системного диалектического мышления (сильного мышления), основанного на законах развития.

 Формирование     навыков          самостоятельного      поиска            и          получения       нужной информации.

 Формирование навыков работы с информацией, которую ребѐнок получает из окружающей действительности стихийно или в результате целенаправленного обучения.

 Воспитание определѐнных качеств личности 

 Развитие воображения, фантазии и творческих способностей.

Овладение технологией ТРИЗ требует специального обучения, но основы решений открытых творческих или исследовательских задач и вопросов можно приобрести при постоянном их использовании в обучении. Для обучения приемам решения открытых задач можно использовать следующий алгоритм:

Подготовка к работе. Внимательное чтение условия задачи и формулировка вопроса простыми словами без специальных терминов. Записать условие задачи в традиционной форме (дано, найти).

Системный подход. Необходимо проанализировать условие задачи и ответить на вопросы:

-  Какой объект в данной задаче основной? 

-  Из каких частей или элементов он состоит?

-  Какие объекты находятся вокруг основного объекта? 

-  С какими объектами и как он взаимодействует?

-  Какие процессы протекают в самом объекте, с его участием и вокруг него?

Выдвижение гипотез. Как перечисленные ниже явления могли бы способствовать получению необходимого в условии задачи результата. Формулировка гипотез.

При решении физических, химических и биологических задач имеется своя специфика: для них необходимо рассмотреть следующие явления: механические, акустические, тепловые, электрические, магнитные, электромагнитные, оптические, ядерные, химические, биологические, психологические. 

 Для задач, в которых требуется объяснить различные особенности биологических существ, необходимо переформулировать задачу, что позволяет облегчить запоминание: Любой организм живѐт в окружающей среде. И чтобы жить, ему необходимо осуществлять все жизненно важные процессы. Эти процессы, направленные на сохранение жизни (Обмен веществ и энергией, Естественный отбор и выживание, Взаимодействие организмов, Размножение). 

 Второй особенный момент заключается в том, что вместо вопроса «Почему именно этому биологическому организму присуща данная особенность» задаѐтся вопрос «Как эта особенность помогает организму выполнять функции, позволяющие ему существовать в природе».

Отбор гипотез. Отбираются наиболее вероятные гипотезы и расставляются в порядке убывания их правдоподобности.

Проверка гипотез. Можно предложить эксперименты (в том числе мысленные) по проверке каждой вероятной гипотезы или провести соответствующие примерные расчеты.  Применение алгоритмических процедур для решения творческих задач может происходить на занятиях (по окончанию темы, например «Строение клетки», «Тип или класс животных», «Эволюционное учение») или во внеурочной деятельности (на погружениях, специальных тренингах, в ходе развивающих игр).

 Почему же технология решения открытых, творческих задач на сегодняшний день становится так актуальной? 

 Во-первых, для активной жизни в современном мире недостаточно знаний, умений и навыков, получаемых в школе. Резко возрастает объѐм информации, появляются неизвестные ранее сферы деятельности, высокие технологии, новые специальности. Сегодня востребовано умение действовать в нестандартной ситуации; анализировать информацию, принимать решения и прогнозировать результаты; быстро и продуктивно включаться в незнакомые виды деятельности; ставить перед собой цели и достигать их; устанавливать эффективные отношения с коллегами и партнѐрами; уметь работать в команде; быть готовым к самообучению. Для успешной жизни в этих условиях требуются совсем другие качества личности выпускника школы, новые компетенции. Обладание навыком решения открытых задач, вооружает и учеников педагогов соответствующими инструментами.

 Во-вторых, решение нестандартных творческих задач даѐт возможность повысить интерес детей к той или иной дисциплине, теме занятий, определяет успешность их творческой деятельности, позволяет испытать эмоциональный подъѐм в интеллектуальном процессе, что может послужить отправной точкой для формирования глубоких познавательных интересов.

 Кроме того, эта технология формирует у учащихся навыки умения работать с информацией, самим ставить и решать открытые задачи, что способствует их общему развитию.

                             Современная школа должна делать ставку на активизацию и интенсификацию

учебного процесса, исследовательскую, творческую деятельность детей. 

Нами уже длительное время в Открытом межрегиональном социальноэкологическом проекте «Зелѐный марш» разрабатываются и реализуются на практике использование технологий решения открытых задач, исследовательских и творческих заданий, мысленных экспериментов в эколого-биологическом образовании [4].

  В этом проекте особое внимание уделено исследовательским и социально значимых творческих работам и развивающим заданиям открытого типа в интеллектуально-игровой программе «Экодром». В ней за последнее время, а проект реализуется с 2012 года, увеличился блок с заданиями с использованием исследовательских технологий (аналитические методы изучения состава окружающей среды и ее загрязнения, элементы биохимии и микробиологии) и  блок практических навыков, полевых исследований (гидробиологические,

геоботанические, орнитологические, ориентирование на   местности, правильное пребывание в природе), а также рациональное обращение с твердыми бытовыми отходами. Поскольку программа подразумевает соревновательность между командами, а задания по форме отличаются от плана выполнения лабораторных учебных задач – интерес к ним со стороны детей сильно возрастает. Кроме того, эти задания могут служить дополнительной методической помощью педагогам на своих плановых занятиях.

                    Можно привести несколько примеров таких заданий.

                    Теоретические:

СЕМЕНА. Опишите экологические преимущества и недостатки мелких и крупных семян у растений. Дайте как можно больше ответов.

КОМАРЫ.Всем нам, особенно в летнее время, досаждают комары. А в некоторых случаях они наносят большой ущерб выпасным домашним животным. Неужели современная наука не может найти средство для уничтожения комаров? Представьте себе, что такое средство найдено. Что последует за этим? Предложите свою оригинальную идею для отпугивания комаров.

 «ЛЯПУСЫ».В прошлом туре вам было предложено найти биологические противоречия в песенке «В траве сидел кузнечик». А теперь попробуйте сами найти противоречия, неточности, «ляпусы» в различных произведениях искусств и литературы (не более 10).

Объясните, в чем заключаются ошибки авторов.

СОЛИ. Если считать, что жизнь (и первые клетки) возникли в океане, то почему в цитоплазме клетки больше ионов калия, нежели натрия, в отличии от морской воды?

ЛЕОПАРДЫ. Леопарды и пантеры любят селиться в разнообразном пейзаже: чтобы скалы были с пещерами и расщелинами, рядом труднопроходимый лес, заросли кустарников. Особенно важно, чтобы рядом была река или непересыхающей ручей.

Последнее условие - обязательное, но не из-за жажды – они вообще очень редко пьют. Зачем леопардам водоемы? Кстати, леопард и пантера – это разные виды животных и как это можно доказать?

                    Практические:

·        Каким образом можно доказать что расщепление углеводов начинается в ротовой полости человека и приостанавливается в желудке?  Проведите эксперименты доказывающие это.

·       Вам предлагается вырастить удивительные  «водоросли». В стеклянный сосуд наливаем силикатный клей, добавляем воду в пропорции 1:1 или 1:2 и перемешиваем. В пластиковом стаканчике делаем раствор медного купороса с водой. В стеклянную трубочку с грушей набираем раствор медного купороса и, опуская трубочку на дно сосуда, выпускаем порциями раствор медного купороса. Насыпаем по щепотке медного и железного купороса в банку. Объясните почему происходящее явление нельзя отнести к живой материи, несмотря на то что эти «водоросли» растут, изменяются, в них происходит обмен веществ, затрачивается энергия и пр.?

·         Отрежьте от морковки ботву и в «макушку» воткните стеклянную трубку. Морковку поставьте в стакан с водой (наверное, вы без труда придумаете, как удержать морковь в вертикальном положении). В стеклянную трубку налейте до половины раствор соли и займитесь наблюдениями. Опишите, что вы наблюдаете в этом эксперименте и попробуйте объяснить это явление.

                     Творческие: 

МЕТАМОРФОЗ, Представьте себе, что вы – гусеница, превращающаяся в бабочку- капустницу. Опишите свои ощущения.

 СКАЗКИ. Выберите двух героев (животные, растения) из различных сказок. Какой диалог может возникнуть между ними. Возможны ли какие взаимодействия («симбиоз») между этими героями для достижения целей в каждой из сказки. Обязательно учитываем биологические закономерности, особенности и признаки.

Большой упор в проекте делается на умение поиска информации,  принятие самостоятельных решений обучающимися за счѐт формирования подходящих ситуаций выбора. Такая практика неизбежно заставляет участников критически мыслить и рефлексировать свои действия на каждом этапе конкурса. Также формируется чувство индивидуальной и коллективной ответственности за принятые решения. Если задания, выполнены в игровой программе, то затем они могут использоваться в других мероприятиях: исследовательских и проектных работах, конкурсов буклетов, презентаций, фотографий и т.п.

Как показал предшествующий опыт проведения аналогичных проектов, командный принцип экологической игры способствует социализации личности, формирует навыки общения  с разновозрастной аудиторией, ответственного поведения и в целом воспитывает экологическую культуру. Что приводит к формированию у детей таких нравственных качеств, как взаимовыручка, коллективизм, ответственность, уважение, умение распределять обязанности в коллективе при выполнении заданий. Кроме того, игры не терпят принуждения и создают комфортную атмосферу свободного творчества и радости.

Использование открытых задач не отменяет основную «знаниевую» часть обучения, но постоянное  использование их в педагогической практике реально помогает в построении креативной, разносторонней, логически мыслящей личности. А это уже требование нашего времени. Это первый шаг к дальнейшей успешной жизни, профессионального и карьерного роста, адаптации в быстроменяющемся пространстве и времени XXI века.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.      Альтшуллер Г.С. АРИЗ - значит победа. В книге: Правила игры без правил. Петрозаводск. Карелия. 1989

2.      Гин A.A. Приемы педагогической техники: Свобода выбора. Открытость. Деятельность. Обратная связь. Идеальность. Пособие для учителя // М., 2005.

3.      Левашко Е.В., Павлова Г.А. Методические рекомендации по подготовке к ГИА. СПб.

«РЦОКОиИТ», 2018г.

4.      http://ekodrom-zubr.ru/ Рабочий сайт проекта «Зелѐный марш».

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Методическое пособие "Использования открытых исследовательских задач и творческих заданий на уроках биологии""

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 3 месяца

Специалист по переработке нефти и газа

Получите профессию

Копирайтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 701 258 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 26.11.2021 282
    • PDF 188.1 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Подгузов Николай Александрович. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    • На сайте: 8 лет и 9 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 15375
    • Всего материалов: 18

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

HR-менеджер

Специалист по управлению персоналом (HR- менеджер)

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

Основы организационной деятельности центров социального обслуживания

36 ч.

1580 руб. 940 руб.
Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Деятельность по хранению музейных предметов и музейных коллекций в музеях всех видов

Хранитель музейных предметов

300 ч.

6500 руб. 3900 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 21 человек из 15 регионов
  • Этот курс уже прошли 65 человек

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности инструктора-методиста по туризму

Инструктор-методист по туризму

600 ч.

9840 руб. 5900 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 24 человека из 18 регионов
  • Этот курс уже прошли 100 человек

Мини-курс

Современные подходы к развитию детей раннего возраста

2 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Эмоциональная сфера детей: диагностика, особенности и регуляция

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 33 человека из 16 регионов
  • Этот курс уже прошли 16 человек

Мини-курс

Современное искусство: новаторство и эксперементы

2 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе