ОБУЧЕНИЕ УЧАЩИХСЯ МЕТОДУ ПРОЕКТОВ ЧЕРЕЗ УРОКИ БИОЛОГИИ И ВО ВНЕУРОЧНОЕ ВРЕМЯ

Проектное обучение, внедряемое в уже существующую предметную классно – урочную систему организации учебно – воспитательного процесса, не может и не должно подменять собой содержательное предметное обучение. Оно должно быть построено на принципах сосуществования и взаимодополнения по отношению к предметной системе. Организовывать надо такие учебные проекты, которые решали бы задачи освоения программного материала.

В качестве примера мне хотелось бы привести несколько проектов, которые можно использовать при изучении программного материала по биологии и которые, на мой взгляд, сделают это изучение интереснее и более плодотворным.

Так при изучении  ботаники в 6 классе учащиеся должны выполнять лабораторные работы по систематике растений, но времени на это обычно не хватает. Решить эту проблему можно с помощью мини-проекта. После изучения основных признаков семейств цветковых растений, можно провести урок «Узнай кто перед тобой». Класс делится на 2 группы, каждая из которых получает гербарии растений и определительные карточки. Кроме этого, к уроку готовится дополнительная литература об этих растениях. Цель данного мини-проекта: определить название растения. Задачи мини-проекта: отработать навыки работы с определительными карточками, собрать материал о растениях, с которыми работали и подготовить отсчет. Учащиеся работают в течение 30 минут, затем каждая группа выступает с отчетом.

Мини-проекты можно использовать и при изучении новой темы на уроке «Половое размножение организмов. Мейоз. Гаметогенез» в 9 классе. Учитель предлагает классу к концу урока ответить на вопрос: «В чем заключаются преимущества полового размножения и какое значение для эволюции жизни на Земле имело его появление?» Для решения этой проблемы выдвигается ряд вопросов, которые являются темами мини-проектов: «В чем заключается сущность полового размножения у растений и животных?»; «Почему в зиготе число хромосом не удваивается, хотя она образуется из двух половых клеток?»; «Как размножаются одноклеточные водоросли, простейшие? Может ли уменьшить появление их потомков резкое изменение условий окружающей среды?»; «Какой цитологический процесс приводит к тому, что бесполое размножение не сопровождается повышением генетическго разнообразия?» Класс разбивается на группы, которые работают с мини-проектами. Организуется работа с текстом учебника А.А. Каменского § 3.2 с. 89-91. По окончании работы учащиеся обсуждают выдвинутые вопросы, доказывают свои точки зрения, предлагают пути решения проблемы. В конце обсуждения формулируются выводы:

1. Мейоз – это особый вид деления клеток, при котором число хромосом в дочерних клетках уменьшается в два раза.

2. Во время мейоза происходит два последующих друг за другом клеточных деления. Каждое из этих делений состоит из следующих фаз: профаза, метафаза анафаза, телофаза.

3. Из одной диплоидной клетки в результате мейоза образуется 4 гаплоидных.

4. Благодаря мейозу поддерживается постоянство диплоидного набора хромосом в соматических клетках.

5. Благодаря кроссинговеру и независимому расхождению хромосом в ходе мейоза в гаметах оказываются хромосомы с иными наследственными свойствами в сравнении с хромосомами родительских гамет.

Следующий пример использования проектной деятельности учащихся на уроках биологии в 11 классе по теме «Генетика человека». На этапе мотивации проектной деятельности учителем предлагается набор проблемных вопросов по теме «Генетика человека», один из которых должен быть взят учащимися. Обязательным при этом является то, что все проблемы являются актуальными либо в социальном, либо в учебном, либо в личностном аспектах. Например, предлагаются такие вопросы: «Одаренность – результат наследственности или труда?»; «Дети – это счастье семьи?»; «Воспитание внутри утробы матери – это возможно?»; «Великие люди: гении или уроды?». Далее учащиеся переходят к самостоятельной работе по разработке концепции проекта. Здесь ими проводится анализ уже изученной информации на уроках биологии, определение потенциала заданий для реализации проекта. После этого ставятся задачи по их разрешению, чтобы успешно решить выбранную проблему. На этом этапе начинается процесс субъективизации знаний. После сбора информации учащиеся проводят анализ и выстраивают выводы по реализованности проекта.

Важным является наложение собственного мнения о «продукте». Этот личностный аспект решения проблемного вопроса в теме «Генетика человека» очень удачно дополняется уровнем и объемом информации, поступающей через средства массовой информации, через общение в микрогруппе. На  последнем этапе происходит оформление проекта с обязательным выполнением тех требований, которые выдвигает педагог в самом начале к его написанию (наличие списка используемой литературы, плана, верные ссылки на источник и пр.). Так происходит презентация проекта, предствляется результат работы.

При изучении этой темы можно использовать и мини проекты. В качестве примера можно предложить провести такой урок в 9 классе по теме «Значение генетики для медицины. Наследственные болезни человека». Класс делится на группы и после объявления темы и целей урока каждой группе даются задания с проблемными вопросами. Задания можно предложить следующие:

1. В генетическую консультацию обратился молодой человек, который собирается вступить в брак со своей двоюродной сестрой.  Среди многочисленной родни молодых людей есть и противники и сторонники этого брака. Дело в том, что некоторые члены этой семьи страдают наследственным недугом, который преследует их в нескольких поколениях. Эта болезнь – миоплегия. Сам юноша, его сестра и отец здоровы. Больны брат и мать молодого человека. У матери есть 2 сестры; одна из них здорова и в браке со здоровым мужчиной имеет 3 здоровых детей – 2 дочерей и сына. Другая сестра матери больна. От ее брака со здоровым мужчиной родился больной сын и здоровая дочь – невеста пациента. Дедушка его со стороны матери был болен, а бабушка здорова. У дедушки было 2 брата – один больной, другой здоровый. У здорового брата в браке со здоровой женщиной родилось 2 здоровых сына, а у больного брата в браке со здоровой женщиной – больная дочь, больной сын и здоровый сын.

- Противники нашего брака, - продолжал молодой человек, утверждают, что кровные узы станут причиной рождения у нас больных миоплегией детей. Другие возражают, аргументируя это тем, что в тех случаях, родители были здоровы, рождались только здоровые дети.

- А не было ли случаев позднего проявления болезни? – спросил доктор.

- Нет. Болезнь проявлялась только в детском возрасте, - был ответ.

Выслушав молодого человека, доктор Дроздов составил родословную, внимательно изучил ее и дал ответ относительно вероятности проявлении болезни в потомстве от предполагаемого брака. Что ответил доктор?

2. В этот день у доктора Дроздова было много пациентов. Но особенно его заинтересовал один случай. К нему обратилась женщина. Три года  назад она вышла замуж и у нее родился сын, которому ставят диагноз арахнодактилии. Так как у него появились изменения в строении конечностей (тонкие длинные пальцы), аномалия зрения, обнаружены биохимические изменения в организме (выделение с мочой аминокислот).

- Этой болезнью страдал отец мужа, муж и его старшая сестра здоровы – рассказывала пациентка.

У сестры мужа трое детей и все здоровы. Среди родственников матери случаев проявления этой болезни не отмечалось. Но у отца мужа была больная сестра.Бабушка мужа по линии отца страдала этой болезнью.

- В настоящее время мы ждем второго ребенка. Но после того. Как сыну был поставлен диагноз, мы обеспокоены тем, что и второй ребенок будет болен.

Доктор Дроздов внимательно изучил родословную. Очень интересный случай, - подумал он. Но кажется, я знаю, в чем тут дело. О чем догадался доктор Дроздов? В чем особенности наследования и проявления этой болезни?

3. В кабинет доктора Дроздова стремительно вошел молодой человек.

- Доктор, мой брак под угрозой.

- Успокойтесь и объясните, что конкретно Вас беспокоит.

Молодой человек поведал доктору следующую историю:

- Недавно я женился. Мы с женой очень хотим иметь ребенка.

Но сейчас возникает проблема. Дело в том, что мой брат болен. Ему был поставлен диагноз агаммаглабулинемии. Он очень восприимчив к различным инфекционным заболеваниям из-за отсутствия в крови нормального количества антител. Мы с сестрой совершенно здоровы. Два года назад сестра вышла замуж, у нее родился сын. Недавно мальчику поставили диагноз агаммаглабулинемии.

- Есть ли случаи болезни среди других родственников? – прервал пациента доктор Дроздов.

- Мои родители здоровы. У моей матери есть два здоровых брата, которые женаты на здоровых женщинах. дети их здоровы.

Сестра мамы тоже здорова, но у нее больной сын и здорова дочь. Болел отец мамы и у него был больной брат. У этого брата от здоровой жены родились здоровые сын  и дочь. У обоих здоровые дети.

- Что же угрожает Вашему браку?

- Рождение больного ребенка у моей здоровой сестры очень обеспокоило мою жену. Она считает, что у меня, так же, как и у моей сестры, болезнь присутствует в скрытой форме и проявится у нашего ребенка.

Как вы считаете, есть ли на самом деле риск появления ребенка в молодой семье?

4. Как – то чудесным зимним вечером доктор Дроздов возвращался с работы домой. День выдался тяжелый, и он думал о том, что сможет наконец-то расслабиться, поиграть с дочерью, почитать. Дома его встретила озабоченная жена. Звонила ее московская подруга Аня. Ее сестра Юля вышла замуж за своего троюродного брата Сережу, и у них родился сын. Недавно выяснилось, что у него тяжелая болезнь – афибриногенемия – отсутствие фибриногена в крови. В связи с этим нарушена свертываемость крови.

 - На всякий случай я расспросила Аню обо всех случаях проявления этой болезни у родственников.

И доктор Дроздов услышал следующий рассказ:

- Юля и Сережа здоровы. Все братья и сестры, а также родители в этих семьях также здоровы. Отец Юли имел двух здоровых братьев и здоровую сестру. Известно, что дедушка Юли со стороны отца был болен, у него был здоровый брат, у которого в браке со здоровой женщиной родилось трое детей: два сына и дочь, все здоровые. Один из сыновей является отцом Сережи.

- Все очень, обеспокоены, - завершила рассказ жена. Неужели у Юли и Сережи не может быть, здоровых детей?

Доктор Дроздов ответил на этот вопрос. А что бы ответили Вы?

5. Как-то в конце рабочего дня к доктору Дроздову вошла медсестра из консультации. Доктор давно заметил, что она чем-то удручена. В этот раз она поведала ему о своих тревогах. Три года назад у ее сорокалетнего мужа стали проявляться признаки болезни – появились непроизвольные движения, изменения в поведении. Его обследовали и поставили диагноз хореи Гентингтона. В семье мужа этой болезнью страдала его сестра, у которой болезнь проявилась, еще в молодом возрасте, когда ей было около 20 лет. Старший брат мужа здоров.

- А были еще больные среди родственников мужа? – спросил доктор Дроздов.

- Отец и мать его были совершенно здоровы. Отец его в 25 лет погиб в автокатастрофе. У отца был больной младший брат, а старший брат до сих пор здоров, и у него есть трое детей: две дочери и сын, всем за сорок лет, и они здоровы; здоровы и их дети. Дедушка мужа со стороны отца болен этой болезнью.

- Так чем же вызвана Ваша тревога?

- Меня беспокоит будущее моего единственного сына. Сейчас он здоров, но нет гарантии, что болезнь не проявится у него позже, как это было с мужем. А может быть есть какая-то доля вероятности, что он будет здоров!

Как Вы считаете, вероятно ли проявление признаков заболевания у юноши? Как наследуется признак, в чем его особенность?

6.Доктор Дроздов приехал в столицу в командировку. Время его было расписано по минутам. Но он, тем не менее зашел в один из столичных НИИ, где работал его друг детства. В лаборатории шла размеренная работа. Беседуя с другом, доктор Дроздов обратил внимание на молодого человека восточного типа.

- Это наш аспирант из Египта, Мохаммед, - пояснил приятель доктора.  – И, кстати, у него, кажется, имеется наследственная аномалия. Впрочем, это интересная история. Он сам тебе все расскажет.

Отец Мохаммеда страдает гипоплазией эмали (заболевание, при котором зубы темные). У отца Мохаммеда четыре жены. Это разрешено законом страны. Три жены здоровы, от этих жен он имеет шесть дочерей и пять сыновей. Все сыновья здоровы, а дочери унаследовали болезнь отца. Мать Мохаммеда тоже имеет темные зубы, и у неё больная дочь и два сына: Мохаммед и его брат. Брат здоров, а вот у Мохаммеда зубы темные. Это его очень, огорчает, и он в какой-то степени обижен на судьбу – ведь он единственный из всех сыновей, кто страдает этой болезнью.

Как Вы думаете, почему не повезло Мохаммеду, и в какой степени виноват его отец?

 Учащиеся, работая в группах, рассуждают, записывают схему скрещивания, делают выводы.  Результаты  обсуждения доводят до всего класса.

В современном курсе биологии сложилось так, что общие закономерности изучаются в 9 классе, а затем углубляются в 10 и 11 классах. Основной материал учащимся знаком, поэтому в 10 классе можно использовать проектную деятельность при изучении определенных тем. С проектной деятельностью к этому времени они хорошо знакомы и четко понимают, что от них требуется. Поэтому я предлагаю ребятам выбрать информационные проекты по темам курса. В зависимости от объема информации проектную работу могут выполнять от 1 до 3 человек. Получается, что за курс каждый ученик принимает участие в проекте. Ребята с интересом относятся к работе, внимательно слушают и конспектируют выступление, задают вопросы выступающим, критично оценивают работу и выступление, зная, что завтра на этом месте выступать им.

Цель таких проектов: раскрыть тему проекта, собрав и проанализировав информационные источники

Задачи проекта:

собрать информацию на заданную тему;

проанализировав информацию, составить необходимые схемы и таблицы;

построить выступление и материал таким образом, чтобы одноклассники могли подготовиться к проверочной работе по данной теме.

В качестве примера хочется привести учебный проект по теме «Антропогенез». Данный проект рассчитан на 5 часов. Первый урок посвящается созданию мотиваций и целеполаганию. С помощью наводящих вопросов учащиеся формулируют основополагающий вопрос «Откуда произошел человек?». Согласно данному вопросу выдвигаются ряд проблем, которые предстоит решить в ходе изучения новой темы. Они соответствуют вопросам учебного материала:  «Откуда взялись люди на Земле?»,  «Какими были наши предки?»,  «Почему мы стали такими?»,  «Почему  мы  такие разные», «Каким будет человек будущего?». На этом же уроке формируются группы и определяются темы для каждой группы. Учащиеся,  работая в группах, начинают обсуждение взятых проблем, выдвигают гипотезы, составляют план исследования. На 2 урок школьники приносят собранный материал в черновом варианте, обсуждают его в группах, продолжают работать над ним. На последующих уроках учащиеся представляют результаты своих исследований. При этом все слушатели выступают в роли оппонентов и по окончанию выступления могут задавать вопросы, оспаривать те или иные факты. Кроме того, они участвуют в оценивании творческих работ.

В преподавании биологии метод  проектов не только органично вписывается в учебно-воспитательный процесс на учебном занятии, но и является одной из форм внеурочной деятельности.

Как же осуществляется в таком случае работа над проектами?

Прежде всего, учащимися определяется актуальная для них проблема, над которой в течение определенного времени, индивидуально или в группе, ребята будут работать. Далее ставятся задачи и составляется план работы, определяются объекты исследования. Затем идет выполнение данного проекта в соответствии с поставленными задачами. Здесь у учащихся развиваются умения выдвигать гипотезы, ставить эксперименты с природными объектами, систематизировать и обобщать полученные данные, анализировать информацию, полученную из разных источников, исследовать биологические процессы. Затем подводятся итоги работы. Этот этап дает возможность учителю выработать у ребят умения делать аргументированные выводы, обрабатывать данные экспериментальной и опытной работы, оформлять полученные результаты, научить решать познавательные и творческие задачи, работать в сотрудничестве. Ребята самостоятельно готовят презентацию проекта с использованием компьютера, мультимедийного оборудования, выстраивают систему доказательств. Далее следует презентация проекта. Данный этап имеет цель: представить результат своей деятельности, довести до общественности проблему, способы ее решения, доказать правильность решений, что позволяет развить умения у школьников владеть искусством и культурой коммуникации.

Для примера можно представить описание следующих проектов:

Проект «Лесопарковая зона». Цель проекта: изучить видовой состав растений в сосновом лесу, прилегающим к школе, восстановить утраченные виды растений, создать зону отдыха для жителей микрорайона.

Проект «Влияние комнатных растений на здоровье учащихся школы». Цель проекта: провести анализ растений, присутствующих в кабинетах школы; привлечь внимание учащихся к проблеме нехватке растений, поглощающих токсичные вещества в кабинетах школы; провести исследование влияния растений на зрительный анализатор, память и внимание школьников.

Проект «Влияние водопроводной воды на здоровье учащихся». Цель проекта: провести анализ качества воды в стенах школы; привлечь внимание учащихся к проблеме загрязнения воды; провести исследование влияния водопроводной воды на функционирование внутренних органов человека.