Выступление на педсовете Моделирование на уроках биологии

Активизация познавательной деятельности учащихся через приемы моделирования на уроках биологии

Выступление на педсовете (май 2022г)

Князева Т.А.

Слайд 1. Разрешите мне представить вам мою работу по теме «Активизация познавательной деятельности учащихся через приемы моделирования на уроках биологии»
Уже несколько лет я работаю, опираясь на эту методику преподавания. А началось всё с того, что дети предложили создать свои учебники по биологии для 9,11 и 12 класса. Причина? Ребята захотели попробовать что-то новое для себя. Вот мы и решили поэкспериментировать. Обложки и, конечно, тексты изучаемых тем. Было увлекательно и ребятам очень понравилась работа.  К слову- показала их работы  нашему куратору Субботину К.Ф.  , но так всё и осталось. Но работы я сохранила.

Слайды 2-3   (цели и задачи)

  Слайд 4.      «Скажи мне, и я забуду.

                          Покажи мне, - я смогу запомнить.

                          Позволь мне это сделать самому,

                          И это станет моим навсегда»

Обучающиеся должны уметь создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач.  

  Модель - выступает как «инструмент» совместной деятельности учащихся и учителя. Она отражает всеобщие отношения и связи внутри изучаемого объекта. С помощью модели мы можем решать большой круг частных задач, вытекающих из внутренней структуры самой модели.

Моделирование находит широкое применение в области биологии не только из-за того, что может заменить эксперимент. Оно имеет большое самостоятельное значение, которое выражается  в целом ряде преимуществ:

1. С помощью метода моделирования на одном комплексе данных можно разработать целый ряд различных моделей, по-разному интерпретировать исследуемое явление, и выбрать наиболее плодотворную из них для теоретического истолкования;

2. В процессе построения модели можно сделать различные дополнения к исследуемой гипотезе и получить ее упрощение;

3. В случае сложных математических моделей можно применять компьютер;      

4. Открывается возможность проведения модельных экспериментов. Все это ясно показывает, что моделирование выполняет в биологии самостоятельные функции и становится все более необходимой ступенью в процессе её преподавания.

В основе выбора данной формы урока лежит понимание того, что при большом потоке новой информации психика детей постепенно адаптируется к учебному процессу и понимание новых терминов вызывает затруднения. Учащиеся стараются не очень вникать в смысл слов, поверхностно запоминая термин. Таким способом они пытаются защитить себя от избыточной информации. Иногда необходимо остановиться и направить учеников на детальное понимание терминов. Для этого можно использовать пластилин. С помощью пластилина можно изобразить любую мысль и понятие. Во время занятия происходит детализация и глубокое понимание термина или понятия.   

В процессе урока активизируются все три вида восприятия:    зрительное (демонстрация таблиц, схем, "моделей"), звуковое (работа ведется в малых группах и учащимся приходится обсуждать каждый этап работы), тактильное (работа с пластическим материалом). Использование разных типов восприятия учебной информации повышает познавательную активность и интерес каждого к учебному процессу. Работа в малых группах способствует диалогическому общению, которое является определяющим в развитии навыков межличностного общения, умения конструктивно находить решение поставленных задач. Это чрезвычайно важные новообразования данного возрастного периода. Во время урока очень важно настроить ребят на совместную работу, помочь оценить необходимость деятельности каждого члена малой группы, дать положительную оценку каждому ученику. Обратить внимание на развитие речи, памяти, логического, мышления.

Слайд 5.  Учебный проект с точки зрения учащегося – это …

- возможность делать что-то интересное самостоятельно, в группе или самому, максимально используя свои возможности;

- деятельность, позволяющая проявить себя, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести пользу и показать публично достигнутый результат;

- деятельность, направленная на решение интересной проблемы, сформулированной самими учащимися в виде цели и имеющей прикладное значение и для самих открывателей.

Слайд 6. Учебный проект с точки зрения учителя…

это дидактическое средство, позволяющее обучать проектированию, т.е. целенаправленной деятельности по

нахождению способа решения проблемы путем решения задач, вытекающих из этой проблемы при рассмотрении ее в определенной ситуации.

Какие же модели, и с какой целью я  применяю их при изучении предмета БИОЛОГИЯ? Приведу конкретные примеры…

Слайд 7. Что такое модель

Слайд 8 . Что можно моделировать

Слайд 9. Элементы моделирования

Слайд 10.  Все модели можно разбить на два больших класса: модели предметные (материальные) и знаковые информационные).

Слайд 11, 12   Из чего модели делают

       Предметные модели воспроизводят геометрические, физические и другие свойства объектов в материальной форме (анатомические муляжи, модели кристаллических решеток, макеты зданий и др.).

Слайд 14 (цикл развития бабочки, бактерии), 15 (клетки). При изучении темы «Строение клетки».  провожу занятия по моделированию растительной и животной  клетки с использованием пластилина.   Этот прием, возможно, использовать, как в ходе проведения урока, так и в качестве творческого домашнего задания. Важным свойством модели в данном случае является наличие в ней творческой фантазии. Подобные задания  применяю и на других уроках ( «Многообразие одноклеточных организмов», «Типы соцветий», «Строение цветка», «Классификация покрытосеменных» и т.д.), преимущественно в 6-7 классе, что объясняется  психолого-физиологическими особенностями учащихся этого возраста.

Слайды 16-18    (шляпочные грибы, плесневые грибы. Водоросли. Дрожжи)

 При использовании пластилина в занятиях по моделированию биологических объектов не возникает проблем восприятия.  Самым главным в этой работе оказалось детское открытие, что любое действие может привести к изменению формы и структуры объекта; и то, что любое словесное объяснение можно доказать изготовлением модели. После «пластилиновых» работ лучше воспринимается электронные модели, теоретический материал.

Слайды 19 (внутреннее строение стебля) , 20 (модели цветка).  При изучении темы «Строение цветка»,  8 кл класс, учащимся предлагаю создать модель  цветка по заданию (с простым или двойным околоцветником, пестичный или тычиночный. Для выполнения работы учащимся необходимы различные знания из области морфологии цветка. В ходе модели Преобразование текста в формулу цветка.    6, 7 классы

(Цветок вишни обоеполый, имеет пять несросшихся чашелистиков зелёного цвета, пять свободных лепестков бледно-розового цвета, много тычинок и один пестик. На основании информации составьте формулу цветка. Определите, какая информация лишняя и не отражается в формуле цветка?

Формула цветка:     Ч5Л5Т∞П1)

В процессе моделирования они проходят несколько этапов деятельности.   

•          Первый – тщательное изучение опыта, связанного с интересующим  явлением или объектом, анализ и обобщение этого опыта, и создание гипотезы, лежащей в основе будущей модели.

•          Второй – составление программы деятельности, её организация  в соответствии с разработанной программой, внесение в неё коррективов, подсказанных практикой или различными источниками, уточнение первоначальной гипотезы исследования, взятой в основу модели.

•          Третий – создание окончательного варианта модели. Если на втором этапе исследователь как бы предлагает различные варианты конструируемого объекта, то на третьем этапе он на основе этих вариантов создает окончательный образец того или иного проекта, который собирается воплотить.

Другими словами учащиеся «пропускают» через себя информацию, анализируют, обобщают, устанавливают причинно-следственные связи и воплощают в модель. Проводя такие занятия, преподаватель довольно легко может определить, насколько ученик понимает предмет.

В построении модели использую не только пластилин, но и другие подручные материалы.  Например, цветную бумагу, ватные палочки и диски, пластиковые бутылки и др. Модели часто делаем разборные, поэтому их удобно использовать при отработки различных умений, например, модели цветков можно использовать на этапе обучения и контроля умений составлять формулу и диаграмму цветка.

В 11 кл Слайды 21-25 (модели систем)

Примером предметной модели может послужить собственная  модель принципа построения молекулы ДНК при помощи пластилина, бумаги и прочего. Этот приём наглядно демонстрирует учащимся последовательность и закономерность расположения нуклеотидов в двух цепочной ДНК.        

“Собрать” пищеварительную систему. Учащимся выдаются конверты, где находятся вырезанные из бумаги части пищеварительной системы. Необходимо быстро и правильно расположить их, а затем написать основные функции всех органов пищеварения, лист сдать учителю.

 Составить “маршрутный лист” (возможен рисунок, либо текст):

а) путь белка в организме;
б) путь углевода.

Слайд 26  12 кл (Пищевые цепи)

Использование таблиц, схем, диаграмм, рисунки, чертежи и т.д. для создания моделей.

                  Слайд 27.                Информационные модели

          Информационные модели представляют объекты и процессы в образной или знаковой форме. Образная модель - это модель в мысленной или разговорной форме. Знаковая модель - это модель, выраженная средствами формального языка (графики, таблицы, тексты и т.д.). Образные и знаковые модели, как правило, взаимосвязаны. Мысленный образ, родившийся в голове человека, может быть облечен в знаковую форму. 

Я использую информационные модели как опору для изложения соответствующего учебного материала  в виде графологических моделей (ГЛМ).

Слайд 28 (круговорот серы)

Составление интеллект-карт я использую при изучении тем:

«Корень», «Лист», «Цветок», «Плод» в 6-8 классе и при изучении типов

Животных в 7 классе. Использование этого метода позволяет: лучше

ориентироваться в изучаемом материале, является хорошим помощником

при подготовке к итоговой контрольной работе, к олимпиаде, экзаменам. На запоминание ключевой информации тратится меньше времени,

наибольший эффект получается при последующем воспроизведении

информации. Работа с интеллект – картами приемлема для индивидуальной работы, работы в парах, группах, коллективно с помощью учителя.

Слайд 29 (в чем преимущество интеллект-карт)

Слайд 30 (пример интеллект-карты)

Кластер — это графическая форма организации учебного

материала, которая позволяет развивать умения установления причинно-следственных связей, классифицировать и систематизировать. Кластер

оформляется в виде грозди, пучка, созвездия. В центре располагается

основное понятие (мысль, тема, проблема), по сторонам от него

обозначаются смысловые единицы, которые раскрывают суть этого понятия

или являются структурными звеньями. Кластеры я начинаю использовать с 8 класса, моими учениками составлены кластеры: «Состав крови», «Скелет

человека», «Виды иммунитета», «Дыхательная система человека»,

«Пищеварительная система», «Обмен веществ», «Строение кожи», «Нервная система» и «Органы чувств».

Составление кластеров активизирует мыслительную деятельность

учащихся; развивает способность к поиску, анализу, систематизации и

творческой переработке информации. Обучающиеся учатся ставить

вопросы, выделять главное, сравнивать, обобщать, классифицировать,

устанавливать причинно-следственные связи

 Игровое моделирование.

  Составить из данных рисунков, например, насекомых с полным превращением. В ходе изучения темы «Связи живого и неживого»  детям раздаются карточки с названием растений, растительноядных и плотоядных животных, бактерий, грибов. Затем детям дается задание: взявшись за руки,  составьте цепь питания. Таким образом, обучающиеся запоминают, что «цепи питания» начинаются с растений – это 1 звено. Второе звено цепи – растительноядные животные. Третье звено – насекомоядные или хищные животные и заканчиваются цепи организмами-разрушителями органического вещества. Обучающиеся анализирует, что произойдет с цепочкой, если из нее исключить отдельное звено.

        Модель-алгоритм.

При изучении следующих тем: моно-, ди-, полигибридное скрещивания, промежуточное наследование признака, анализирующее скрещивание, взаимодействие неаллельных генов, генетика пола и сцепленное с полом наследование я использую модель решения генетических задач, которая легко усваивается школьниками.

•          Определение по условиям задачи доминантных и рецессивных признаков

•          Запись фенотипов и генотипов родителей

•          Запись возможных гамет, образуемых при мейозе

•          Определение генотипов и фенотипов  полученного от скрещивания потомства

•          Формулировка и запись ответа.

          Имитационное моделирование.

«Раздражимость», «Рефлекс».  

         По договорённости с учителем один из учащихся запускает самолётик перед началом изучения новой темы. Дети мгновенно реагируют на это раздражитель. Затем ведётся беседа о том, что такое раздражимость и рефлекс.

Таблицы.

         Преобразование текста в таблицы. Таблицы, которые дети заполняют в течение одного урока, я называю краткосрочными, таблицы, заполняемые в течение нескольких уроков, долгосрочными. Используя таблицы, слабые ученики  могут составить рассказ, найти черты сходства и различия.

            Графики.

        При изучении модификационной изменчивости проводится лабораторная работа «Построение вариационного ряда и кривой». Именно здесь чётко прослеживается связь с математикой: учащиеся находят среднее арифметическое и строят график.

Слайд 31. (Найдите «лишнее» слово и объясни, почему оно является «лишним»)
 Слайды 32-33 (путаница)

Слайд 34 (вставить)

Слайд 35 (что выбираешь)

Слайд 36 (синквейн)

Слайд 37 Экоград

Слайд 38 Вывод:

 метод моделирования для учителя:

1.      Способствует формированию положительной мотивации у учащихся.

2.      Активизирует познавательные способности учащихся.

3.      Способствует росту качества знаний.

4.      Вдохновляет преподавателя на поиск новых подходов к обучению, стимулирует профессиональный рост.

Для ученика:

1.      Делает занятия интересными, повышает мотивацию.

2.      Предоставляет больше возможностей для участия в коллективной, групповой работе, развития личных и социальных навыков.

3.      Развивает творческие способности.

4.      Способствует повышению навыков научного труда.

5.      Способствует развитию рефлексивных качеств личности.

       Созданные модели используются на разных этапах урока: при определении темы урока, постановке учебной задачи, на этапе изучения или закрепления знаний и умений, как домашнее,  творческое задание, как средство повышения мотивации к изучению предмета.

       Таким образом, моделирование превращается в один из универсальных методов познания, применяемых во всех современных науках, как естественных, так и общественных, как теоретических, так и экспериментальных, технических. При решении любой задачи моделирования основную роль играют эксперимент и модель, а также анализ полученных результатов. Для исследователя эти элементы неотделимы друг от друга.

       Некоторые предметные и информационные модели представлены в приложении.

Моделирование в обучении биологии играет положительное значение, так как оно определяется содержанием предмета, а также возрастными психологическими особенностями детей.

  Исходя из результатов, можно сделать вывод о том, что активное применение моделирования  в качестве метода преподавания биологии рационально и может достаточно ощутимо влиять на изменение атмосферы урока в целом.

Моделирование в содержании учебных предметов может сформировать одну из ключевых компетентностей в образовании: умение решать проблемы (в частности, научить учащихся «управлять» Природой так, чтобы, с одной стороны, обеспечить выживание Человека в современных условиях, с другой стороны, сохранить Природу для будущих поколений). Эта проблема становится с каждым годом все более актуальной в связи с увеличением числа и масштабности природных катастроф и катаклизмов.

                  Слайд 2   

      

Слайд 3

Слайд 4  

                      

Слайд 5   

                                                                                                                                     Слайд 6

Слайд 7

                                                                                                                     Слайд 8        

Слайд 9   

                                                                                                                                      слайд 10                                                                                                 

       

Слайд 11                                                                                                                    

                                                                                                                                           слайд 12

Слайд 13

                                                                                                                         Слайд 14

   слайд 15

Слайд 16                                                                                              слайд 17

        

Слайд 18                                                                                          слайд 19

      

слайд 20

Слайд 21    

        Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25                                                                                                          слайд 26

 

Слайд 27                                                                                          слайд 28

                           

Слайд 29               

Слайд 30

     

Слайд 31                                                                                                    слайд 32

                                               

Слайд 33                                                                                                        

                                                                           слайд 35                                        

Слайд 34      

Слайд 36                                                                     

  

Слайд 37

Слайд 38