Статья "Проблемное обучение на уроках биологии".

Проблемное обучение на уроках биологии

Кускова Т.Г.  учитель биологии МБОУ «СОШ №23»

---

“…благодаря истинному знанию
ты будешь гораздо смелее и совершеннее
в каждой работе, нежели без него”.

Альбрехт Дюрер немецкий живописец XVв.

Любой учебный курс имеет свои внутрикурсовые проблемы. И каждый преподаватель ищет свои пути их разрешения. Определим проблемы курса биологии.

1. Изменившееся качество жизни требует от выпускника не столько умений выполнять указания, сколько решать проблемы жизни самостоятельно. Требуется человек, который:

• начинает воспринимать себя по-иному;
• более полно принимает себя и свои чувства;
• становится более уверен в себе и автономен;
• ставит перед собой реальные цели, ведет себя более зрело;
• становится более похожим на человека, которым хотел бы быть;
• начинает принимать и понимать других людей.

Отсюда очевидна главная задача учителя – принять ученика таким, каков он есть: положительно относится к нему, понимать его чувства, сопутствующие восприятию нового материала. И на этой основе создать атмосферу, помогающую возникновению учения значимого для ученика. [4 ]

Т.о. первая проблема – изменившийся социальный заказ школе (от человека знающего, к человеку умеющему).

2. Снижение интереса к предмету. Обилие информации, в которой пребывает сейчас школьник, отнюдь не воспитывает в нем потребности к расширению и углублению своих знаний: надо – услышу по телевизору, скажут сверстники, расскажет учитель. Школьник чаще принимает роль пассивного слушателя. Современная система образования предоставляет учителю возможность выбрать среди множества инновационных методик “свою”, по-новому взглянуть на привычные вещи, на собственный опыт, на возможность нести ученику информационную культуру действенных знаний. Карл Роджерс, американский психолог, выделил два типа обучения: информационное, обеспечивающее простое знание фактов изначимое учение, которое дает знания, необходимые обучающимся для самоизменения и саморазвития. При всем разнообразии методических подходов на первый план выдвигается идея развивающего обучения, т.к. воспитательно-образовательный процесс должен всемерно способствовать развитию интеллекта и способностей обучающихся, а просто транслируемое знание не выполняет роли развивающего личность средства, это обычная ориентация урока на подготовку исполнителя, что уже не соответствует новому социальному заказу общества. [5 ]

3. Новые учебники. Издательским центром “Вентана-Граф” выпущены учебники по биологии нового поколения для 5-9 классов, в которых последовательно раскрывается целостная система основных биологических понятий, а усвоение знаний предполагает активную самостоятельную работу ученика, способствующую развитию его интеллектуальных сил и умения понимать явления природы в их причинно-следственных связях и отношениях. [10]

Учебный курс биологии представляет единую систему, в которой биология растений, животных человека и общая биология взаимосвязаны. Из класса в класс перед учащимися постепенно раскрываются биологические понятия и закономерности, отражающие суть живых организмов и жизни в целом.

Поэтому особое внимание должно уделяться усвоению системы биологических понятий, раскрытию взаимосвязей и взаимозависимостей между биологическими системами разного уровня организации, а также с окружающей их средой.

При организации и планировании занятий по биологии необходимо учитывать возрастные особенности учащихся. В 6-8 классах – любознательность, наблюдательность; интерес к динамическим процессам; желание общаться с живыми объектами; предметно-образное мышление; быстрое овладение умениями и навыками; эмоциональная возбудимость. В 9-11 классах – стремление понять, обобщить, предпочтение активности, самостоятельным формам обучения, выбор значимых для них предметов, определение своего места в жизни. [10]

Биология как учебный предмет дает большие возможности для решения учебных задач через использование методов:

• наблюдения (в том числе и летнее),
• эксперимента, практических работ и лабораторных,
• решения логических задач,
• просмотр видеофильмов, таблиц, рисунков,
• сообщения учащихся,
• рефераты,
• участие в научно-исследовательской работе,
• использование знаний, приобретенных на уроках химии, физики, математики, географии, экологии, литературы.

Большей эффективности в решении учебных задач с использованием перечисленных методов можно добиться, используя проблемное обучение.

Проблемное обучение на уроках биологии.

Согласно словарю русского языка С.И. Ожегова ПРОБЛЕМА – сложный вопрос, задача, требующие разрешения, исследования. [7]

Что подразумевается под проблемным обучением?

1. Метод проблемизации.

Проблемные задания имеют, как правило, личностно-развивающий характер и естественно возникают из опыта и потребностей самих учеников. Поставив ученика в проблемную ситуацию, интересную и для всего класса, учитель получает возможность “растормозить” механизм его мышления. Включение учащихся в ходе проблемного занятия в формулирование проблемы, выдвижение гипотез по ее решению – углубляет интерес к самостоятельному процессу познания, открытия истины:

факт –> гипотеза –> теория –>знание (истина).

Задача учителя – направить изучение учебного материала путем ухода от прямого, однозначного ответа на вопросы учеников, от подмены их познавательного опыта своим.

2.Самостоятельное выдвижение гипотез по решению проблемы.

На этапе выдвижения гипотез необходимо, чтобы учащиеся научились прелагать свои варианты решений, первоначально анализировать их, отбирать наиболее адекватные, учиться видеть пути их доказательства. Активизация механизма мышления на этом этапе происходит при применении приема размышление вслух, при использовании активизирующих вопросов.
Создание ситуации, в которой ученик как бы идет на один, два шага впереди учителя. Учитель, подготовив логикой своего доказательства какой-либо вывод, отдает права его “открытия” классу.

3. Метод уяснения готового знания из печатного источника.

Учащимся предлагаются тексты из газет, журналов, книг, словарей и т.д. по определенной теме и вопросы к ним. По этим материалам организуется работа по группам, парам или индивидуальная, а затем проходит коллективное обсуждение вопросов.

4. Методы проблемного обсуждения и эвристической беседы.

Эти методы предполагают сочетание устного изложения материала учителем и постановку проблемных вопросов, выявляющих личностное отношение учеников к поставленному вопросу, его жизненный опыт, знания, полученные вне школы. [5]

Формы учебных занятий, где можно использовать проблемный метод:

1. На основе дискуссионной деятельности:

– семинары (индивидуальная работа);
– структурированные дискуссии (групповая работа);
– проблемно-практические дискуссии (коллективная работа)

2. На основе исследовательской деятельности:

– практические занятия (коллективная работа)
– проблемно- лабораторные занятия (групповая работа)
– исследовательские уроки (индивидуальная работа)

3. Традиционные уроки с новыми аспектами:

• урок-лекция;
• урок-семинар;
• урок решения задач;
• урок-конференция;
• урок-экскурсия;
• урок-консультация;
• урок-зачет и т.д.

4. Нестандартные уроки:

• урок-аукцион;
• рок-пресс-конференция;
• урок-защита диссертации;
• урок-суд;
• урок-посвящение;
• учебный мозговой штурм;
• мозговая атака;
• урок-интервью;
• урок-медицинский консилиум.

Периоды подготовки и проведения нестандартных уроков.

1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ.

В нем активное участие принимают и учитель, и учащиеся. Учащиеся делятся на группы (команды, экипажи), получают или набирают определенные задания, которые необходимо выполнить до урока: подготовка сообщений на тему предстоящего урока, составление вопросов, кроссвордов, викторин, изготовление необходимо дидактического материала и т. д.

2. СОБСТВЕННО УРОК.

Выделяется три основных этапа:

Первый этап. Ставятся проблемы, выясняется степень готовности к их решению, к нахождению путей достижения целей урока. Намечаются ситуации, участие в которых позволит решать познавательные, развивающие и воспитательные задачи.
Качество выполнения учащимися предварительных заданий влияет на их интерес к предстоящей работе. При проведении урока учитель учитывает отношение учащихся к оригинальной форме урока; уровень их подготовленности; возрастные и психологические особенности.

Второй этап. Сообщение нового материала, формирование знаний учащихся в различных "нестандартных" формах организации их мыслительной активности.

Третий этап. Он посвящен формированию умений и навыков. Контроль обычно не выделяется во времени, а "растворяется" в каждом из предшествующих этапов.

3. АНАЛИЗ.

В период анализа данных уроков целесообразно оценить как итоги обучения, воспитания, развития учащихся, так картину общения – эмоциональный тонус урока: не только общении учителя с учащимися, но и в общении учащихся руг с другом, а также отдельных рабочих групп.

Очевидно, что рассмотренные частности – это только ориентиры, наметки для педагогического творчества. Но они помогают начать, устанавливая некоторые "точки опоры". Более подробное ознакомление с не совсем обычными методами обучения и уроками, которые мы распределили в соответствии с известной классификацией, позволит вам выбирать все новые и новые основания учебной деятельности. [5 ]

Проблемное обучение на уроках биологии через решение задач.

Что такое задача? Это возникшая в естественных условиях или искусственно сформированная ситуация, в которой требуется получить определенный полезный результат.

Чем отличается контрольный вопрос от задачи?

Часто вопрос требует простого воспроизведения какой-то порции известной информации: откройте учебник, прочитайте соответствующий раздел, запомните – ответ готов.

В задаче необходимо:

– уметь сопоставлять знания таким образом, чтобы прийти к правильному выводу;
– знание терминов – четко, какой они несут смысл;
– правильное решение задачи – это и есть полезный результат.

Но самое главное – это не просто правильно решить задачу, а понять путь к решению.
Задача – это тренажер мыслительной деятельности.
Самостоятельное решение задачи – это маленькое открытие для каждого учащегося, это чувство удовлетворенности, положительные эмоции, не утомительная нагрузка, а интересная работа.
Ученик начинает верить в себя – он может больше, чем сам думает о себе.

Таким образом, через задачи можно определить, умеет ли учащийся использовать свои знания и насколько успешно он это делает. Опираясь на них, решать многочисленные задачи, которые ставит перед нами жизнь.

В 5-6 кл. по теме “Транспорт веществ в растении” учащиеся впервые должны усвоить такие понятия как диффузия, осмос, концентрация веществ, транспирация, корневое давление и прочие. Для этого им необходимо знать особенности строения молекулы воды как диполя, что разноименно заряженные частицы притягиваются, как происходит испарение, и они движутся, как вещества растворяются и что такое концентрация веществ. Здесь требуются знания из физики, химии, чтобы суметь представить как молекулы воды “карабкаются” по тоненьким трубочкам – сосудам корней, стеблей, листьев, проникают в каждую клеточку.

В 6-7 классах в разделе “Животные” по теме “Тип Простейшие”необходимо решить вопрос взаимосвязи функции и строения органа (организма) и средой обитания. Этому способствует решение следующих задач:

1. Почему у морских простейших сократительные вакуоли очень редко сокращаются или отсутствуют вообще?

2. Какая опасность грозила бы пресноводным простейшим в случае отсутствия у них сократительных вакуолей?

б) произошло бы её отравление продуктами распада. [8]

Необходимые знания учащихся по процессам диффузии, осмоса, концентрации веществ, обмена веществ у животных, вводится понятие Гомеостаз и механизмы его поддержания.

В 7-8 классах по теме “Тип Членистоногие” необходимо отследить причинно-следственные связи: функция –> строение –> среда.

Задача.

1. Планария имеет сильно уплощенное тело толщиной 0,06 см.

2. Рак и беззубка имеют жабры.

3. У пауков и насекомых есть трахеи, благодаря чему воздух поступает прямо к тканям.

А. О каком физическом процессе, происходящем в живых организмах, можно судить по приведенным данным?
Б*. Какой должна быть дыхательная поверхность, для того, чтобы диффузия могла происходить?

Ответ:

А. Процесс, о котором идет речь – газообмен, который осуществляется у всех организмов путем диффузии.
Б*. Для того, чтобы могла происходить диффузия, дыхательная поверхность должна быть:

– проницаемой;
– достаточно тонкой, потому что диффузия эффективна на расстоянии не более 1 см;
– влажной;
– достаточно большой, чтобы обеспечить потребность организма в кислороде.

В воздухе в единице объема содержится во много раз больше О₂, чем в таком же объеме воды. В том случае, когда отношение поверхности к объему велико, организм получает достаточное для поддержания жизни количество О₂. [8]

7-8 класс. Тема: Тип Хордовые. Класс Млекопитающие.

Задача.

Самое маленькое млекопитающее – землеройка съедает за день пищу, превосходящую по массе в 2-4 раза ее собственную массу. А тигр, имеющий массу 250-300 кг, довольствуется 10-12 кг мяса в сутки. Объясните такое несоответствие.

Ответ:

Потеря тепла происходит всегда с поверхности. Запас тепла в теле пропорционален объему тела. При уменьшении размеров поверхность убывает медленнее, чем объем, поэтому малые организмы менее экономичны в сохранении тепла, чем крупные.

К этому ответу можно подвести учащихся через математические расчеты.

Строим три куба с ребром равным 1 см, 2 см, 3 см. Находим соотношение площади и объема.

На единицу объема у куба со стороной 1 см приходится 6 единиц площади; 2 см – три единицы площади; 3 см – две единицы площади, значит тело меньших размеров будет остывать быстрее, Если это перенести на животных: маленькому животному будет требоваться больше пищи для поддержания постоянной температуры тела, значит, обмен веществ должен быть более активным, иначе животное замерзнет (если на севере) или не сможет обеспечить жизнедеятельность своего организма (ложится в спячку).

На этом основании учащиеся лучше усваивают правило Алена и правило Бергмана, экологические закономерности. [3 ]

9 класс. Тема: “Внутренняя среда организма. Кровь”.

Через решение этой задачи лучше усваивается значение гомеостаза, что жизнедеятельность клеток организма зависит от нормального солевого состава крови.

Демонстрация опыта.

Заполним три пробирки раствором NaCl различной концентрации: 0,9%, 0,2%, 2% и добавим туда небольшое, но одинаковое количество крови. Наблюдая за цветом жидкости в пробирках, спустя 10-15 минут можно заметить, что в растворах NaCl различной концентрации эритроциты ведут себя по-разному. Они не изменяются, где концентрация 0,9%. Эритроциты осядут на дно пробирки, и жидкость останется прозрачной. В пробирке с более низким (0,2%), чем в плазме, содержание NaCl эритроциты набухнут, их оболочка разрывается. Гемоглобин выходит наружу и окрашивает жидкость в пробирке в розовый цвет.

В пробирке с более высоким содержанием NaCl (2%) эритроциты сморщиваются, оседают на дно, т.к. вода из них выходит наружу. Учащиеся должны объяснить на основе знаний осмоса, осмотического давления, увиденное. [1]

Наглядно видна роль гомеостаза для человеческого организма.

10-11 класс. Тема: “Основы экологии”.

Без навыков математического расчета и знаний биологии животных, некоторые задачи решить нельзя.

Например:

Задача 1. На основании правила экологической пирамиды, определите, сколько нужно планктона, чтобы в море вырос один дельфин массой в 300 кг.

Задача 2. Самки различных животных в течение всей жизни производят разное количество оплодотворенных яиц: мышь – 50,акула -20, слон – 5, треска – 9 • 10⁶, устрица – 100 • 10⁶.Сколько оплодотворенных яиц от одной самки в среднем должно выжить, чтобы численность популяции каждого из названных видов не уменьшилось?

Ответы:

№ 1. 300 т (300 т планктона –>30 т нехищной рыбы –> 3 т хищной рыбы –> 0,3 т дельфина).

№ 2. От каждой самки в среднем должно выжить 2 яйца. [9]

Литература:

1. Батуев А.С. и др. Биология. Человек. Учебник 9 кл. М.: “Просвещение”, 1994.
2. Дмитров Е.Н. Познавательные задачи по зоологии позвоночных и их решения.– Тула: “Родничок”, 1999.
3. Кемп П. Армс К. Введение в биологию. – М.: “Мир”, 1988.
4. Кульневич С.В., Лакоценина Т.Н. Не совсем обычный урок. Практическое пособие для учителей и классных руководителей, студентов средних и высших педагогических учебных заведений, слушателей ИПК. – Ростов-на-Дону: издательство “Учитель”, 2001.
5. Кульневич С.В., Лакоценина Т.Н. Совсем необычный урок: практическое пособие.– Ростов-на-Дону: издательство “Учитель”, 2001.
6. Маркосян А.А. Вопросы возрастной физиологии.– М.: “Молодая гвардия”. 1986.
7. Ожегов С.И. Словарь русского языка.– М.: Рус.яз.,1985
8. Сухова Т.С. Контрольные и проверочные работы по биологии 6-8 кл. Методическое пособие. – М.: “Дрофа”, 1996.
9. Сухова Т.С. Контрольные и проверочные работы по биологии 9-11 кл. Методическое пособие. – М.: “Дрофа”, 1997.
10. Сухова Т.С.Уроки биологии : технологии развивающего обучения. – М.: “Вентана-Графф”, 2001.

аверное, каждый учитель, приходя на урок, хочет, чтобы его ученики стремились узнавать новое, хотели чему-то учиться, рассуждали и спорили, искали и доказывали, т. е. имели сформированные познавательные потребности. Почему-то большинство педагогов считает, что эти потребности должны образоваться в ходе обучения к определенному возрасту. Для этого ученикам надо слушать внимательно на уроке, читать параграфы, отвечать на поставленные учителем вопросы, выполнять бесконечные упражнения и т. д. Вот и получается, что наше представление об успешном уроке и то, как мы урок организуем, совсем не совпадает. Мы ожидаем от детей познавательного творчества, а обеспечиваем им только репродуктивную деятельность. Как аннулировать подобное противоречие? Мне видится решение проблемы в использовании соответствующих технологий, методов обучения. И это не мое открытие, а доказанный научный факт. В частности в средней и старшей школе на уроках по предметам естественнонаучного цикла потребность и умение учиться формируются при использовании технологии проблемного обучения.

Для организации образовательного процесса, развивающего потребность и умение учиться, важно первоначально определиться, что такое потребность учиться, а что значит умение учиться. Сформировать потребность учиться - значит обеспечить развитие у ребенка личностной ценности познавательной деятельности. Такому школьнику интересен сам процесс учения, познания. Он хочет понять способы этой деятельности. И для него умение находить истину – пожалуй, самый значимый результат. Ведь полноценное познание возможно только при овладении личностью определенными действиями, навыками, что, собственно говоря, и означает умение учиться. К таким действиям, необходимым для осуществления познавательной деятельности, можно отнести специальные предметные действия, универсальные познавательные действия, универсальные коммуникативные действия. Естественно, что и определенный объем знаний является важной составляющей. Только знания эти должны быть иного качества.

Собственно ради достижения этих целей и применяется проблемное обучение. Во-первых, чтобы обеспечить внутреннюю познавательную мотивацию при изучении определенной темы, формировании конкретного навыка. Во-вторых, для создания условий, при которых учащиеся могут овладеть познавательными действиями. В-третьих, применение технологии проблемного обучения на уроках биологии, как и на уроках по другим дисциплинам естественного цикла, позволяет так организовать освоение понятий, законов, теорий учащимися, что эти знания в дальнейшем становятся для них инструментом познания, а не набором сложных научных слов.

Вышеобозначенные результаты процесса обучения вполне достижимы при реализации проблемного обучения. Но далеко не у каждого педагога это получается, и учитель отказывается от использования этой технологии, ссылаясь на неготовность учащихся работать таким образом, на недостаток учебного времени или неприменимость этой технологии для освоения определенных единиц знаний. И это могут быть вполне объективные причины. Применение проблемного обучения действительно очень затратно по времени. Практически невозможно эффективно организовать процесс на уроке, если учащиеся с необходимостью решения проблемного задания впервые сталкиваются в восьмом, девятом классе. К этому времени у них уже складываются устойчивые способы учебной деятельности репродуктивного характера и переходить на продуктивные способы работы им сложно, да и не очень-то хочется. И совершенно неоправданно использование проблемного обучения при освоении фактов, либо каких-то знаний описательного характера.

Эффективность использования технологии проблемного обучения определяется значительным объемом предварительной работы педагога. Во-первых, надо понимать, что проблемное обучение применимо при освоении учащимися единиц знания высокого уровня обобщенности. Либо это понятия, законы, теории, либо некоторые самые общие способы деятельности (что реже встречается на уроках биологии). Поэтому первым шагом организации такой работы должно стать выделение тех понятий курса, качественное освоение которых является основой дальнейшего успешного обучения по данному предмету. Далее важно продумать последовательность освоения этих понятий так, чтобы они образовывали некоторую иерархию вложения от самого общего к частным. Например, в курсе “Человек” это могут быть понятия живого организма как саморегулирующейся системы, гомеостаза как постоянство показателей внутренней среды, саморегуляции как процесса автоматического поддержания этого постоянства и т. д.

Во-вторых, эффективность проблемного обучения напрямую зависит от системности его применения и возраста учащихся. Мне бы хотелось, чтобы ребята из начальной школы приходили ко мне на уроки естествознания (5 класс) с опытом такой деятельности. Но и в пятом, шестом классе учащиеся еще довольно живо откликаются на предложение поработать в таком режиме. А вот когда предлагаешь проблемное задание в 8 классе в первый раз, то на вопрос чаще слышишь с их стороны не ответ-гипотезу, а предложение сказать, как правильно, ведь я же знаю ответ.

Системность применения проблемного обучения совсем не означает, что его должно быть как можно больше. С одной стороны однообразие деятельности быстро надоест учащимся, с другой – будет затрачено неоправданно много времени. Все зависит от наполненности курса общими понятиями, законами. Проблемных заданий может быть достаточно много в курсе “Живой организм”, “Общебиологические закономерности”, “Физиология человека”, но они практически отсутствуют при рассмотрении систематики живых организмов. Методы проблемного обучения надо использовать каждый раз, когда требуется освоение базовых знаний, понятий, законов, теорий, объясняющих широкий круг явлений и фактов в живой природе. Скажем в теме “Введение в экологию” проблемные задания предъявляются для формулирования определений таких понятий как “биогеоценоз” “экологическая система”, “пищевая цепь”. В то время как определения более частных понятий (“пастбищная пищевая цепь”, “хищники”, “симбиоз” и др.) могут быть взяты уже из учебника.

Третий важный момент успешной организации проблемного обучения – это конструирование проблемных заданий, которые необходимы для выхода на проблемные вопросы. Часто учителя проблемным считают любой вопрос, вызывающий хоть какое-то затруднение у школьников. И это – основная ошибка при использовании данной технологии. Такая подмена проблемного вопроса просто трудным приводит к выхолащиванию самой сути проблемного обучения и естественно к аннулированию всех возможных положительных результатов. Например, в теме “Сенсорные системы” мы сначала знакомимся с различными классификациями рецепторов (по положению, функциям). Затем ученикам предлагается объяснить, почему терморецепторы кожи не называют органом чувств, а глаз или ухо можно так назвать. На первый взгляд, очень простое задание, но после нескольких высказываний ребята приходят к выводу, что для объяснения им не хватает точного определения понятию “орган чувств”. Вот этот вопрос о сути понятия “орган чувств” и является проблемным. Он отражает внутреннее субъективное противоречие между тем объемом знаний, которые имеются у ребят и недостаточностью этих знаний для объяснения предложенного факта. Возникает необходимость в поиске дополнительного знания – познавательная мотивация. И когда поиск завершается на основе этого нового определения можно уже выполнить первоначальное задание, которое и является проблемным.

И конечно, очень важно, чтобы на таких уроках была добрая положительная в плане эмоций атмосфера, атмосфера взаимного уважения, доверия. Положительная эмоциональная окрашенность таких уроков обеспечивается, во-первых, благодаря наличию внутренней мотивации учащихся (“мне интересно”, “я хочу разобраться”). Во-вторых, принимается к обсуждению каждое мнение по рассматриваемому вопросу, в целом всеми соблюдаются нормы человеческого общения, ведения дискуссии. В-третьих, успеха достигает практически каждый учащийся, в-четвертых, достижение этого успеха обеспечивается гибкостью методов проблемного обучения. Я в ходе урока по необходимости в зависимости от состояния и возможностей учащихся могу переходить на метод более низкого или высокого уровня проблемности, а соответственно и самостоятельности моих учеников.

Таким образом, соблюдение названных принципов организации проблемного обучения, позволяет достигать значительных образовательных результатов. И эти результаты будут выражаться не столько в объеме полученных знаний, сколько в приобретении школьниками качеств, навыков, умений, способов мышления, познания, которые позволят им быть успешными как минимум в учебной деятельности.

Планируя проблемный урок, учитель должен, выделять цель, ради достижения которой применяется данная технология. А затем проводить анализ результативности урока для каждого учащегося с точки зрения выделенной цели. В соответствии с целями применения проблемного обучения можно выделить и типы проблемных уроков. В курсе биологии наиболее часто встречаются уроки, на которых учащиеся осваивают научные понятия, законы, теории, как инструментарий для познания. А вместе с тем создаются условия овладения общеучебными навыками и способами мышления. Вся технология проблемного обучения предполагает выполнение школьниками (сначала в содружестве с учителем, а затем и самостоятельно) таких учебных действий как анализ собственного опыта и знаний, вычленение проблем, ориентация в структуре учебного задания, выделение вопроса, условий, известного и неизвестного, построение предположений о возможных причинах и последствиях, динамике явлений, выдвижение гипотез. Школьники открывают для себя новое знание и учатся использовать его для познания окружающего мира.

Например, на уроках естествознания в пятом классе при рассмотрении живых организмов и принципов их организации, формулируется понятие “орган”. В общем-то, учащиеся пятого класса с ним уже знакомы, остается ввести только сам термин. Далее либо сами учащиеся, либо с моей помощью обращают внимание на то, что с одной стороны, органы имеют разное строение, потому что выполняют разные функции, а с другой – у органов свои функции потому, что каждый из них определенным образом устроен. Глаз млекопитающего устроен не так, как ухо, потому что у них разные функции. Глаза не могут выполнять функции органа слуха, т. к. имеют иное строение. Это положение умышленно строится мною так, что бы учащиеся столкнулись с логическим противоречием. На мой взгляд, очень важно научить детей видеть подобные противоречия, обращать внимание, а не отмахиваться от них. С умения видеть противоречия и начинается способность познавать. Противоречие возбуждает любопытство школьников, у них появляется желание снять его, избавиться от “логического неудобства” (по крайней мере до определенного возраста). Формулируется проблемное задание. Надо выяснить, что от чего зависит в живом организме: строение - от функции органа, или функция определяется строением. Ребята при такой постановке вопроса начинают активно использовать весь багаж своих знаний, чтобы доказать мнение, которого они придерживаются. Однако без постановки проблемного вопроса рассуждения могут зайти в тупик. Я подсказываю им, что, наверное, надо определить, чего мы не знаем или в чем не можем разобраться, чтобы получить однозначный ответ. Наш урок переходит в сферу определения области незнания. Мы приходим к выводу, что надо сначала объяснить, как возникает такое различие в строении и функциях органов, чем оно определяется. В результате ребята открывают для себя новый способ познания живого – рассмотрение эволюционного процесса. Учителю в этом случае очень важно акцентировать внимание школьников на этом моменте. Далее, анализируя какой-то пример из живого мира, мы приходим к выводу, что строение органов зависит от выполняемых ими функций, которые нужны живому организму, чтобы приспособиться к условиям и среде обитания. И это - закон, который справедлив для всего живого мира.

Следующий не менее важный этап – научить детей использовать открытый закон для объяснения фактов окружающей действительности, т. е. как инструмент познания. Мы рассматриваем множество примеров. Учимся строить логически верные и завершенные ответы на основе рассматриваемого закона. В результате происходит как бы объединение того, что ребята наблюдают вокруг себя и научного знания. Формируется способность к теоретическому познанию мира.

Но не всегда можно найти ответ, анализируя имеющийся жизненный опыт и знания, строя логические рассуждения. Сегодня важнейшей способностью является умение использовать многочисленные источники информации. Поэтому важно формировать у школьников такие познавательные действия, как понимание и интерпретация текста, выделение, отбор в тексте необходимого материала, работа со справочными материалами. В шестом классе на уроке по теме “Рост растений” ребятам предлагается вспомнить свои наблюдения из жизни и ответить на вопрос, какие органы растения растут, и где в каждом случае будет располагаться образовательная ткань? Учащиеся высказывают опять же некоторые предположения, которые могут не совпадать. В результате возникает необходимость уточнения этих предположений, формулируется проблемный вопрос. Но так как у нас нет возможности найти ответ в ходе рассуждений или провести необходимые опыты и наблюдения, мы приходим к необходимости использования имеющихся источников информации.- учебника, справочной литературы. Я даю номера соответствующих параграфов (либо сами учащиеся могут их найти по оглавлению учебника), где содержится не только нужная для ответа информация. Соответственно ученикам надо не просто прочитать параграф, а выбрать необходимые сведения за достаточно короткий срок. Если кто-то из наиболее подготовленных учеников справляется с заданием быстрее других и обнаруживает недостаточность сведений учебника, им предлагается поработать с дополнительной литературой, справочниками. В конечном итоге, на основе внутренней мотивации, возникающей в проблемной ситуации, успеха достигают все участники процесса познания, но при этом каждый работает в том темпе, который ему доступен в данный момент. Чтение учебника становиться интересным занятием.

В общем-то, можно привести достаточное число примеров проблемных уроков, которые обеспечивают развитие учащихся, формирование у них общеучебных навыков. Каждый учитель сам может быть творцом в этом вопросе. Однако, мне кажется, что на уроках биологии учащихся так же необходимо познакомить и со специальными предметными действиями, характерными для данной науки. Этому я посвящаю отдельный цикл уроков по теме “Естественные науки и естественнонаучный метод познания”. В ходе решения двух-трех учебных проблем учащиеся выстраивают последовательность этапов познания в естественных науках. Таким образом, они знакомятся с методологией науки, наиболее общим способом познания, который будет использоваться ими далее на уроках биологии. В дальнейшем я стараюсь так организовать их работу, чтобы она максимально встраивалась в выделенную схему. Если проводятся какие-то наблюдения, то первоначально формулируется цель-вопрос этой деятельности. Затем организуется специальная работа по анализу наблюдений с выделением существенных фактов, определяются наиболее рациональные способы оформления результатов этих наблюдений. Естественно, что для осознанного и заинтересованного выполнения этих действий так же должна создаваться проблемная ситуация. Приведу пример. На последних уроках по изучению отдела Папоротникообразных мы проводим обобщение, отвечая на вопрос о том, как эти растения приспосабливаются к наземному образу жизни. Обсуждая, как осуществляется газообмен у папоротников, обнаруживаем, что не можем ответить на этот вопрос, т. к. не знаем строения покровной ткани у этих организмов (в параграфе об этом ничего не сказано). Возникает необходимость поиска ответа. Рассуждая, как можно найти ответ, ребята практически сразу приходят к тому, что надо рассмотреть покровную ткань папоротника, изучить ее строение, используя микроскоп. Таким образом, ими самостоятельно формулируется тема лабораторной работы, они находят объект наблюдений, определяют, как надо сделать микропрепарат (к этому моменту опыт такой работы у них уже имеется). Далее ребята не просто рассматривают препарат, а действительно его изучают. Затем оформляют результаты наблюдений так, что бы их выводы были доказательными. Учителю в данной ситуации надо буквально чувствовать, что и как подсказать тем, кто испытывает трудности, чтобы каждый смог достичь успеха и приобрести опыт подобной деятельности.

К специальным предметным умениям, которые могут быть сформированы на уроках биологии, можно отнести и способность строить модели процессов, явлений, живых систем. Моделирование - это один из самых широко применяемых способов познания в естественных науках, а значит, он должен осознано вводится учителем в образовательный процесс. Например, ученики, сталкиваются с необходимостью моделирования, работы с моделями процессов, при изучении законов наследования в теме “Основы генетики”. Законы наследования признаков – статистические, на их основе нельзя дать точного ответа, можно только определить вероятность того или иного результата. Как показывает мой опыт, учащиеся с большим трудом понимают эту особенность. Поэтому в основе изучения данной темы должны быть некоторая общая модель, которая достаточно понятна учащимся. А дальше процесс изучения материала строится вокруг этой модели, в ходе ее уточнения, развертывания. Такой базовой моделью становиться общая модель передачи наследственной информации при половом размножении, которая строится в ходе решения определенного проблемного задания. К этому моменту ребята уже хорошо усвоили значение процесса размножения (сохранение вида во времени в результате передачи наследственной информации от родителей потомкам), смоделировали процесс передачи наследственной информации при бесполом размножении, познакомились с процессом митоза, дали определение понятию “половое размножение”. А далее они сталкиваются с неприменимостью модели передачи наследственных признаков, которую рассмотрели в теме “Бесполое размножение”. Возникает проблемная ситуация и формулируется проблемный вопрос о необходимости поиска принципа передачи наследственной информации при половом размножении. Создается модель, на основе которой последовательно вводятся основные понятия генетики: диплоидные, гаплоидные клетки (организмы), гомологичные, негомологичные хромосомы, аллель и т. д. Далее рассматриваются законы Г. Менделя и др. Каждый раз мы обращаемся к этой модели как фундаменту, надстраивая новые этажи знаний, уточняя ее. И этот процесс оказывается настолько естественным для ребят, что мы уже в восьмом классе, если позволяет время, прорешиваем до пяти-шести типов генетических задач. И эти задачи не вызывают особых затруднений у большинства учащихся.

Таким образом, учащиеся могут получить представление о значении моделирования в познании и опыт по работе с абстрактными научными моделями. А ведь это довольно значимый результат школьного образования, обеспечивающий будущую успешность личности, т. к. многие профессии предполагают выполнение таких действий.

Конечно, в рамках одной статьи невозможно показать все возможности проблемного обучения или типы таких уроков, в ходе которых формируется умение учиться, которое выражается в приобретении учащимися соответствующих способов деятельности, навыков, определенного опыта. Но важно отметить, что достижение этого результата образовательного процесса и становиться основой возникновения и закрепления в структуре личности потребности к учению, познанию. Как часто мы сталкиваемся с нежеланием школьников учиться. Мы можем ругать их за лень, безответственность и при этом не видим, что такое качество – это результат неуспешности ребенка на каком-то этапе его школьной жизни или по какому-то конкретному предмету. И когда начинаешь искать причины, понимаешь, что проблема не в том, что он не хочет, а в том, что этот конкретный ученик не знает, как надо учиться, не владеет теми или другими способами учебной деятельности. И его нежелание учиться становиться, по сути, защитной реакцией. Кому же хочется быть хуже других?

Я уже многократно на собственном опыте убедилась, что если уделять достаточное внимание формированию способов, навыков, учебных действий, но не на собственном примере, а через включение в определенную деятельность на основе внутренних мотивов, то рано или поздно большинство ребят входят во вкус такой работы. И это понятно, ведь они становятся успешными. При этом совсем не обязательно, что их интересы концентрируются на биологии. Возникшая потребность учиться, познавать мир при наличии адекватных умений позволяет им проявиться в других областях школьного образования.

В заключении хочется все же сказать, что один в поле – не воин. Когда единой системы организации образовательного процесса придерживаются хотя бы несколько учителей, работающих на определенном классе, то вероятность достижения запланированного результата многократно увеличивается.