Технологии в обучении
статья по биологии на тему

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ И КРИТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ

    Каким сегодня должен быть урок? Может ли он оставаться основной организационной формой обучения в современных условиях, когда изменился социальный заказ общества школе, когда ее выпускник должен быть всесторонне развитой, активной, творческой личностью, способной самостоятельно решать встающие перед ним задачи и проблемы?

    Как известно из истории педагогики, классно-урочная система обучения была впервые введена в ХVII в. Я. А.Каменским.  В  России она применялась уже М. В. Ломоносовым за 30 лет до школьной реформы 1786 г. С тех пор урок биологии эволюционировал вместе со всей классно-урочной системой. История школьного естествознания свидетельствуют, что сначала разрабатывалась структура, содержание школьного учебного предмета и способы его преподавания. И только В. В. Половцов в 1907 г. впервые дает некоторые рекомендации: обращает внимание на необходимость сочетания на уроке различных методов, на правильность формирования вопросов в ходе использования эвристического метода, способствующего развитию мыслительной деятельности учащихся. Он отмечает важность учета возрастных особенностей школьников при подготовке к уроку.

    Основной формой обучения урок стал считаться после 1931 г. Определение ему дал Н. М. Верзилин: «Урок- основная форма организации учебной работы учителя с классом- постоянным однородным по возрасту и подготовке коллективом детей-по государственной программе, твердому расписанию и в школьном помещении».В определении четко обозначены все организационные особенности урока: возраст и уровень подготовки учащихся класса, соответствие содержания урока программе, режим уроков по каждому школьному предмету и место его проведения. Правда, по поводу последнего сам автор допускал возможность проведения урока в другом месте- на учебно-опытном участке.

Функции урока биологии

    Урок биологии выполняет определенные функции: образовательную, воспитаельную, развивающую. За последние десятилетия функции урока биологии расширились. Всё  большее значение приобретают его самообразовательная и стимулирующая функции.

    Образовательная функция урока связана с формированием системы знаний, единицей которых служит биологическое понятие, а также специальных и универсальных умений и навыков. С помощью определенных методов, приемов, средств обучения учитель организует учебную деятельность учащихся, добиваясь осознанного усвоения программного материала. Образовательная функция урока, самая древняя по своему происхождению, казалось бы, меньше всего должна была претерпеть изменения. Однако это не так.

    Многие десятилетия учитель на уроке был основным источником знаний для учащихся. Он объяснял учебный материал, демонстрировал объекты природы или их изображения, добивался от учащихся повторения изучаемых понятий и т. д. Все усилия учащихся сводились к запоминанию сообщаемой информации.

    Образовательная функция современного урока биологии требует от учителя иной организации учебной деятельности учащихся: учитель организует работу учащихся с учебником, натуральными и разнообразными изобразительными средствами наглядности, которые выступают источниками знаний. В ходе этой деятельности школьники приобретают знания и преобразуют их в умения и навыки. Иначе говоря, на современном уроке реализуется деятельностный подход в обучении. Деятельностный подход невозможен без применения  проблемных методов обучения. В своей работе при  изучении нового материала использую метод побуждающих вопросов, подводящий к теме диалог, сообщение темы от проблемной ситуации. Постановка проблемы обеспечивает мотивацию, а поиск решения – понимание материала большинством класса. Самостоятельный поиск истины предполагает достаточно высокое развитие у ребят основных психических процессов и познавательных способностей.  Для этого   в урок  включаются задания на развитие мышления, речи, памяти; постановку дополнительных вопросов на классификацию, анализ, обобщение; решение учебной задачи различными способами. Главное –    следить за тем, чтобы данные задания соответствовали теме, «работали» на усвоение материала урока. Успешное применение деятельностного подхода невозможно без создания положительного настроя, уверенности в успехе,  учить детей критически оценивать свою деятельность, адекватно реагировать на неудачи, искать причины и способы устранения ошибок.

    При таком подходе школа для ребенка становится школой радости, а процесс обучения – увлекательным, значимым для каждого, а значит, эффективным и результативным.

    Средства биологического содержания обладают потенциальными возможностями для решения всех воспитательных задач. Однако для осуществления воспитательной функции урока биологии необходима целенаправленная продуманная деятельность учителя в системе уроков темы, раздела, предмета в целом. За воспитание школьников отвечают не только содержание предмета, но и методы, средства, и сама личность учителя, его стиль общения с учащимися.

    Развивающая функция урока должна обеспечивать развитие у школьников таких личностных психологических особенностей, как память, внимание, мышление, речь, наблюдательность, любознательность и др. Эта функция урока ориентирует учителя биологии не только на организацию репродуктивной учебной деятельности учащихся, но и на выработку поисковых, исследовательских и творческих навыков и умений.

    Самообразовательная функция урока биологии связана с вооружением учащихся методами изучения основ науки, умениями наблюдать объекты природы, ставить простейшие опыты, овладевать приемами работы с учебником, справочной литературой и др. источниками знаний.

    И наконец, стимулирующая функция современного урока способствует формированию устойчивого интереса к изучаемому, побуждает школьников к дальнейшему познанию, к выработке потребности постоянно пополнять, обновлять, развивать свои знания. Для выполнения этой функции учитель биологии может пользоваться разными стимулами: особенностями содержания предмета, новыми научными фактами, разнообразными средствами обучения, в том числе информационно- коммуникационными. Стимулом может быть и сама личность учителя, богатство его внутреннего мира, его коммуникабельность.

    Методическая цель моей деятельности - создание на уроке условий для проявления познавательной активности учеников. Это достигается следующими способами:

• создание проблемных ситуаций;
•  использование разнообразных  форм и методов организации учебной деятельности, позволяющих раскрывать субъектный опыт учащихся;

• составление  и обсуждение плана урока вместе с учащимися;

• стимулирование учащихся к высказываниям, использование различных способов выполнения заданий без боязни ошибиться, получить неправильный ответ;

• поощрение стремления ученика находить свой способ работы, анализировать  работу других, выбирать и осваивать наиболее рациональное.  

    Для успешной организации учебной деятельности применяю современные педагогические технологии:

- личностно- ориентированного обучения (И.С. Якиманская), основная идея которого состоит  во взаимном развитии учителя и ученика, создание в учебном процессе благоприятного микроклимата, который предполагает единство целей, взаимопонимание, поддержку и взаимовыручку. Качество обученности учащихся может быть достигнуто интеграцией действий, комплексностью усилий ученического, учительского и родительского коллективов. Поэтому педагогика сотрудничества – это основная концептуальная идея, которую я реализую.

- информационно- коммуникационные.

- проблемного обучения (М.И. Махмутов, И.Я. Лернер, А.М. Матюшкин), которая направлена на обеспечение активного характера педагогического процесса и опирается на принципы научности, креативности, вариативности, практической ориентации, интегрированности, системности;

- критического мышления(Дж. Стил, Б. Блум, К. Мередит, Ч. Темпл, Заир – Бек)

    Проблемное обучение предоставляет широкие возможности для развития самостоятельного мышления, творческого поиска учащихся.

Мышление начинается с возникновения проблемы, вопроса, задачи. Задача как предмет мыслительной деятельности появляется тогда, когда человек сталкивается с каким- либо затруднением, препятствием, непониманием, и охватывает, как правило, не один предмет, а целую ситуацию. Она может касаться социальных вопросов, взаимоотношений между людьми  или проблем самого человека, его поведения в любой области его деятельности,  учебные и  игровые задачи. Например, на уроке по изучению способов распространения плодов и семян перед учащимися ставится задача: определите, как распространяются данные вам плоды. Для решения поставленной задачи необходимо проанализировать строение всех плодов, выделить существенные признаки, определить их зависимость от способов распространения и сделать вывод. В ходе наблюдения, изучая особенности плодов, учащиеся устанавливают, какие плоды сочные, а какие сухие. Находят признаки околоплодника, указывающие на способ их распространения. Наблюдая предложенные объекты, учащиеся распознают плоды; классифицируя плоды по разным признакам, дети составляют схему их классификации, а затем определяют способ распространения. Психологически поставленная задача имеет существенную особенность: она должна быть принята человеком, то есть должна восприниматься им как проблема, в решении которой он заинтересован. В основе этого лежит познавательная потребность.

    Когда ученик сам ощутит необходимость в новых знаниях, увидит, что не может с помощью известных ему средств достичь желаемого результата, тогда и возникает проблемная ситуация.

    Решение мыслительной задачи (проблемной ситуации) протекает как поиск существенного с точки зрения задачи отношения объектов, которое служит ключом к ее решению.

Этапы мыслительной деятельности

    Целевое планирование любой деятельности на основе предвосхищения будущего результата составляет центральное звено мыслительного процесса. Оно непосредственно связано с развитием образного мышления. Завершающим этапом процесса мышления является осмысление того, что получилось, его оценка и обоснование (рефлексия). В результате мышление продвигается на более высокий уровень обобщения. Оценка полученного результата позволяет определить, насколько он отвечает поставленной задаче, полностью или частично решает ее. В ходе обоснования решения выделяются его сильные и слабые стороны, допущенные ошибки.

    Проблемные задачи могут быть разной степени сложности. У каждой задачи свое поле поиска. В трудных случаях учитель помогает ученикам, но так, чтобы сохранялась необходимость творческого мышления. для этого использую частично- поисковый, или эвристический метод. его сущность в том, что небольшой подсказкой учителя сокращается поле поиска, либо задача расчленяется на подзадачи и тем самым сохраняется проблемность, облегчается пошаговое движение ученика к конечному решению. Предлагая сделать конечный вывод, высказать гипотезу или придумать способ ее проверки, учитель включает учащихся в частичный поиск  решения. Например, требуется выяснить, от чего зависит интенсивность испарения. В результате использования частично- поискового метода, учащиеся приходят к выводу, что количество испарившейся за одно и тоже время воды зависит от общей поверхности листьев растения.

    Еще один вариант частично- поискового метода – эвристическая беседа. Задача состоит в самостоятельном выявлении учениками с помощью учителя связи между строением и функцией листа для последующего уяснения процесса фотосинтеза.

    С точки зрения классической советской дидактики, проблемное обучение – это обучение, при котором учитель, создавая проблемные ситуации и организуя деятельность учащихся по решению учебных проблем, обеспечивает оптимальное сочетание их самостоятельной поисковой деятельности с усвоением готовых выводов науки (А.М. Матюшкин, М.И. Махмутов, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин).

Проблемное обучение – система методов и средств обучения, основой которого выступает моделирование реального творческого процесса за счет создания проблемной ситуации и управления поиском решения проблемы. Усвоение новых знаний при этом происходит как самостоятельное открытие их учащимися с помощью учителя.

    Цели проблемного обучения:        

- развитие мышления и способностей учащихся, развитие творческих умений;

- усвоение учащимися знаний, умений, добытых в ходе активного поиска и самостоятельного решения проблем, в результате эти знания более прочные, чем при традиционном обучении;

- воспитание активной творческой личности учащегося, умеющего видеть, ставить и разрешать нестандартные проблемы;

- развитие профессионального проблемного мышления.

    Проблемное обучение как процесс предполагает:

1. Создание проблемной ситуации.
2. Выход из неё, т. е. решение проблемы.

    В создании проблемной ситуации основная роль принадлежит учителю. Он должен заинтересовать, увлечь учащихся работой. Так, например, при решении задачи наиболее активной становится деятельность учеников, а учитель только направляет и корректирует их мыслительные усилия. Для проблемного обучения характерно выполнение следующих действий учащихся:

- выявление проблемы,

- формулирование,

- поиск решения,

- решение.

Выявление проблемы

На этом этапе сообщаются такие данные, которые бы содержали необходимые  (но не обязательно достаточные) условия для формулирования проблемы.

Формулирование проблемы

    Процесс составления задачи может протекать по- разному:

1. Сообщается условие задачи, учащиеся ставят вопрос.
2. Дается часть условия задачи, учащиеся дополняют его и ставят вопрос.

    Учащиеся под руководством учителя составляют условие задачи, учитель формулирует вопрос.

    Учебная проблема- задание, способ выполнения или результат которой неизвестен, предполагает ответы учащихся на поставленные вопросы с опорой на имеющиеся знания (вопрос- ответ). Учебная проблема, логически завершая создаваемую на уроке проблемную ситуацию, связывает ее с содержанием предметного обучения.

Методы проблемного обучения

    Средством реализации проблемного обучения, кроме задач и вопросов, являются (становятся) методы проблемного обучения. Методы проблемного обучения различаются степенью возрастания сложности и самостоятельности учащихся при разрешении учебных проблем:

- проблемное изложение знаний;

- изложение с проблемным началом;

- частично- поисковый или эвристический метод;

- исследовательский метод.

1. Проблемное изложение знаний

    Проблемное изложение – это активизирующее изложение, когда учитель в ходе сообщения новых знаний систематически создает проблемные ситуации, ставит вопросы и указывает пути решения учебных проблем, постоянно побуждает учащихся к самостоятельной познавательной деятельности.

    В данном случае самостоятельность учащихся еще не велика. Они лишь следят за поиском, который ведет учитель, который не просто сообщает факты и делает выводы, как при объяснительно- иллюстративном рассказ, а рассуждает, показывает движение мысли к истине, создает атмосферу поиска. Проблемное изложение перерастает в следующий метод проблемного обучения – поисковую беседу, т.к. многие ученики не удовлетворяются ролью слушателя и стремятся сами отвечать на вопросы учителя.

    Основными приемами преподавания в методе проблемного изложения являются: постановка проблемы, создание проблемной ситуации, разрешение проблемной ситуации (поиск), анализ полученного решения; приемами учения – выполнение операций, воспроизведение знаний и способов деятельности, рассказ, осмысление учебного материала, составление плана, восприятие информации.

Примеры.

2. Изложение  с проблемным началом

    Учитель, создав в начале изложения новых знаний проблемную ситуацию, далее объясняет учебный материал традиционным, информационным способов. Из всех методов проблемного обучения этот метод является наиболее доступным.

3. Поисковая (эвристическая) беседа (частично- поисковый метод)

    Эвристической беседой называют систему логически взаимосвязанных вопросов учителя и ответов учащихся, конечной целью которой является решение целостной, новой для учащихся проблемы или ее части.

    При этом методе обучения объяснения учителя сочетаются с поисковой деятельностью школьников на всех или отдельных этапах познавательного процесса. На уроках существуют большие возможности для использования частично- поискового метода. После постановки учителем учебных задач учащиеся сами ищут правильное решение и делают выводы, выполняют самостоятельную  работу, устанавливают те или иные закономерности, мотивируют свои действия, систематизируют и творчески применяют полученные знания, используют их в практической деятельности и устных ответах.

    Основными приемами преподавания являются эвристическая беседа, самостоятельная работа с элементами исследования, игра; приемами учения – решение познавательных задач, составление плана самостоятельной работы, участие в эвристической беседе

    Характерным признаком эвристической беседы является то, что учащиеся с помощью умелой постановки вопросов учителя и благодаря собственным усилиям и самостоятельному мышлению подводятся к приобретению новых знаний.

    Излагая учебный материал методом эвристической беседы, учитель время от времени обращается к классу с вопросами, которые побуждают школьников включаться в процесс поиска.

    Поисковая беседа – самый распространенный метод проблемного обучения, использующийся на большинстве уроков.

    В зависимости от сложности задания степень охвата учащимися поисковой деятельностью различна: от выступлений сравнительно небольшой группы наиболее подготовленных учеников до фронтального письменного ответа всего класс.

    Независимо от количества активных участников ученик, как правило, выполняют самостоятельно не все последовательные этапы поиска, а только некоторые, чередуясь с учителем. Поэтому иногда этот  метод называют частично- поисковым.

    Выбор вопросов для заданий должен способствовать формированию умений и навыков анализа сущности явлений, выяснение причинно- следственных связей, сравнение родственных и противоположных событий и явлений и т.п.

    Важно сообщить учащимся не только необходимые для обобщения факты, но и использовать их опорные знания, умения, навыки, жизненный опыт. Таким образом, воспроизведение и творчество выступают как две стороны единого целостного процесса познания.

    Составление проблемных вопросов по тексту учебника. В каждом параграфе можно найти материал для составления таких вопросов. Прямого ответа на них нет, но при внимательном прочтении текста, учащиеся находят ответы на вопросы.     Например, в параграфах: «Происхождение человека» проблемный вопрос формулируется так: «Можно ли утверждать, что все расы относятся к одному виду?», «Органические вещества, входящие в состав клетки» в статье «Белки»  можно задать вопрос: «Одно из названий белков- протеины, что с греч.означает «первый», «главный». Что хотят подчеркнуть  этим названием?

В  качестве проблемных вопросов могут выступать эпиграфы к уроку.  «Вернуться» к эпиграфам следует  в конце урока или изучения темы.

4. Исследовательский метод

    Исследовательский метод – это организация поисковой,  познавательной деятельности учащихся путем постановки учителем познавательных и практических задач, требующих самостоятельного творческого решения. Сущность исследовательского метода обусловлена его функциями: организация творческого поиска и применение знаний, овладение методами научного познания в процессе деятельности по их  поиску, формирование интереса, потребности в творческой деятельности (И.Я. Лернер).

    Исследовательский метод предусматривает предварительные задания разной степени сложности. Особенное значение имеют задания на сравнение, которые многоплановы по результатам: выясняют устойчивость и глубину знаний, умение сравнивать, анализировать  и синтезировать, отделять главное от второстепенного.

    Особую актуальность исследовательская деятельность приобретает в старших классах. К исследовательскому методу класс приходит постепенно, переходя от сравнительно простых заданий к более сложным.

    Исследовательские задания разнообразны по дидактическим целям, объему и содержанию. Они могут включать один или несколько вопросов, охватывать материал части ил целого урока, нескольких уроков, большой темы или даже целого курса.

    Структура исследовательского метода обучения включает приемы преподавания (сопоставление с новыми фактами, консультации, анализ известных фактов, оценку, эксперимент) и приемы учения (исследование учебной проблемы, самостоятельное выдвижение гипотезы по решению задачи, соотнесение полученных результатов с выдвинутым предположением, обобщение по проблеме в целом).

    Для этого учащимся предлагаются исследовательские задачи, которые могут быть рассчитаны на часть урока, на более длительное время. Эти  задачи могут строиться на разном учебном материале, требовать различных видов деятельности. Неизменным остается главное требование – самостоятельность поиска способов решения задачи.

    Исследовательское задание предполагает полный цикл самостоятельных учебно- познавательных действий школьников:

а) сбор информации и ее анализ;

б) философско- концептуальное осмысление предмета исследования, знание истории науки и открытий;

в) постановка учебной проблемы и ее решение;

г) проверка решения;

д) применение знаний на практике.

     Главной целью для школы сегодня становится научить учиться и критически мыслить.

Собственно технология состоит из трех основных стадий: вызов, осмысление, рефлексия.

1. Стадия вызова

Мозговой штурм- приём учебной работы, требующий высокого уровня управленческих навыков учителя и достаточного уровня коммуникативных и организационных общеучебных навыков  учащихся. Наиболее эффективен мозговой штурм при выдвижении гипотез и предположений.

2. Стадия осмысления

Первая фаза- учащиеся приступают к чтению текста. Текст обязательно читают с карандашом, чтобы делать пометки на полях:

«V»- поставьте галочку на полях, если вы согласны с тем, что вы читаете, или данное мнение совпадает с позицией одноклассника;

«-», если то, что вы читаете, не соответствует вашему мнению и не совпадает с позицией одноклассника;

«+» - поставьте плюс, если то что вы читаете, является для вас новым;

«?» - если то, что вы читаете, вам непонятно, или вы хотели бы получить более подробные сведения по данному вопросу.  

В результате такой работы с текстом ни одна идея не остается без внимания. Данный прием использую при изучении следующих тем: «Уровни организации живой материи», «Химический состав клетки. Неорганические вещества», «Митоз», «Естественный отбор», «Приспособленность организмов к условиям внешней среды», «Взаимоотношения между организмами».

3. Фаза рефлексии

    Создание синквейна- творческая форма рефлексии. Данная работа удается не всем ученикам, так как требует вдумчивой рефлексии, основанной на богатом понятийном и словарном запасе. Не  всегда получается создать синквейн во время урока. Поэтому этот вид работы может быть выполнен дома, либо можно для создания синквейна организовать групповую или парную работу.

Приёмы и стратегии критического мышления

Прием  «Кластер» развивает у учащихся умение строить прогнозы и обосновывать их, учит искусству проводить аналогии, устанавливать связи, развивает навык одновременного рассмотрения нескольких вариантов, столь необходимый при решении жизненных проблем.

Кластеры - это графические систематизаторы, которые показывают несколько различных типов связей между объектами или явлениями. В центре листа пишется слово (тема, проблема). Далее вокруг этого слова записываются слова или предложения, которые приходят на ум в связи с этой темой. 

     Прием  «Тонкие и толстые вопросы» развивает навыки активного восприятия информации и умение задавать вопросы. «Тонкие» вопросы требуют воспроизведения знания материала (Кто? Что? Когда?), а «толстые» вопросы – проблемные (дайте объяснение, почему? а что будет, если…? почему вы считаете … ?). В своей практике пытаюсь в большей степени уделять внимание на толстые вопросы, т.к. считаю, что моя задача, научить учащихся обосновывать свои ответы, а не давать краткие выводы и утверждения.

Таблица «Толстых» и «Тонких» вопросов может быть использована на любой из трех фаз урока: на стадии вызова - это вопросы до изучения темы; на стадии осмысления - способ активной фиксации вопросов по ходу чтения, слушания; при размышлении - демонстрация понимания пройденного. Выглядит она так:

Стратегия«Зигзаг». 

Целью  стратегии «Зигзаг» является изучение и систематизация большого по объему материала. Учитель предварительно разбивает текст на смысловые отрывки для взаимообучения. Количество отрывков должно совпадать с количеством членов групп. Например, если текст разбит на 5 смысловых отрывков, то в рабочих группах - 5 человек.
Шаг 1. Разбейте учебную группу на подгруппы и распределите материал.
Вся группа делится на четверки. Каждому члену четверки достается разный материал для изучения и последующей презентации друг другу (т.е. первый член группы отвечает за первую часть текста, второй - за вторую и т.д.)
Шаг 2. Экспертные группы изучают материал и готовят его презентацию.
Экспертные группы объединяют учащихся, которым дан для изучения один и тот же материал. Партнеры - эксперты читают и изучают свой материал сообща, планируют эффективные способы его преподать и затем проверить, как его поняли их товарищи в первоначальных четверках.
Шаг 3. Вернитесь в первоначальные группы для взаимообучения и проверки.
Обучающиеся возвращаются в первоначальные группы. Там они по очереди знакомят друг друга с изученным материалом. Задача команды: чтобы каждый овладел всей темой целиком.
Шаг 4. Индивидуальная и групповая отчетность.
Вся группа отвечает за то, чтобы каждый ее член овладел всем материалом. Отдельных членов группы могут затем попросить продемонстрировать свои знания самыми разными способами (к примеру, написав письменную проверочную работу, ответив устно на ряд вопросов, дав презентацию материала, которому их обучили товарищи по группе.

Благодаря технологии развития критического мышления появилась возможность соединить в образовательном процессе навыки различных видов интеллектуальной деятельности с навыками общения: «Учитель-ученик», «Ученик-группа», и «Ученик- ученик»; повышается ответственность учащихся за качество собственного образования; формируются навыки работы с информационными источниками разных типов; раскрывается творческий потенциал школьников.