Проблемное обучение на уроках биологии.
статья по биологии (10 класс) на тему

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

"Средняя общеобразовательная школа №45"

Тема:   «Проблемное обучение на уроках биологии»

Исполнитель:  Красикова     Алла   Леонидовна  

                  МБОУ  «СОШ №45"»

                 учитель биологии

Кемерово  2014

Оглавление

1  Введение ………………………………………………………                2

2. Проблемные вопросы, проблемные ситуации, проблемные задания на

уроках биологии:

     2.1   5класс …………………………………………………                4

    2.2    6- 8 классы ……………………………………………..                5

    2.3    9- 10 классы  …………………………………………..                8

3.  Выводы ………………………………………………………                9

4.  Литература …………………………………………………..                   11  

Введение

Учитель должен обращаться не столько к памяти учащихся, сколько к их разуму, добиваться понимания, а не одного запоминания. (Фёдор Иванович Янкович де Мариево

Проблемное обучение - это совокупность таких действий как организация проблемных ситуаций ,формулирование проблем ,оказание ученикам необходимой помощи в решении проблем, проверка этих проблем, проверка этих решений и, наконец руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний.

Технология проблемного обучения была разработана и получила развитие благодаря трудам крупных отечественных дидактов, таких как И.Я. Лернер, М.М. Махмутов, В. Оконь, А.М. Матюшкина. По И.Я. Лернеру проблемное обучение –такое обучение ,при котором учащиеся систематически включаются в процесс решения проблем  и проблемных задач, построенных на содержании программного материала. Из  этого следует :

1. Проблемное обучение предполагает самостоятельное полное или частичное посильное решение для учащихся проблем;

2. Для решения этих проблем учащимся необходимо создавать ситуацию, побуждающую их к решению проблем.

Характерный признак проблемного подхода—самостоятельная познавательная деятельность.

Применение методов проблемного обучения невозможно без определенным образом построенной системы заданий, посредством которой и создаются проблемные ситуации.

 Следовательно, помимо определения понятия «проблема» необходимо определить понятие «проблемная ситуация». Дело в том, что один и тот же вопрос или задача в зависимости от ситуации могут быть, а могут и не быть проблемой для учащегося. С другой стороны, для одного учащегося какой-либо конкретный вопрос – проблема, а для другого – нет. Это определяется совокупностью имеющихся у него знаний и умений, его готовностью к решению данной проблемы, посильностью проблемы, степенью известности ответа и т.д.

«Проблемная ситуация характеризует отношение ученика к возникшей преграде в практической или интеллектуальной сфере деятельности». На самом деле проблемная ситуация всегда возникает на фоне осознанных затруднений и побудительного мотива к решению проблемы. Без этих условий проблемной ситуации нет. Необходимо осознать существование противоречия и захотеть его преодолеть.

Способам решения проблем в целенаправленно созданных проблемных ситуациях и обучают методам проблемного обучения.

Таких методов три: проблемное изложение, эвристический и исследовательский. Их применение в учебной практике эффективно прежде всего тогда, когда учителем ставится задача: на базе уже имеющихся знаний и умений сформировать качественно новые способы деятельности – умение школьников самостоятельно формулировать и решать обнаруженные или поставленные проблемы, умение предлагать гипотезы и способы их проверки, планировать эксперименты.

Каждый из методов специфичен и по деятельности учителя, и по деятельности учащегося. Эти методы применяются в зависимости от тематики и содержания изучаемого материала, подготовленности учащихся и конкретных целей данного урока. До сих пор можно услышать, что применение методов проблемного обучения неэкономно. На начальном этапе обучения это, вероятно, так. Однако следует понимать, что правильное, продуманное и систематическое применение этих методов обладает мощным обучающим эффектом м процессе проблема может быть выражена в форме проблемного вопроса или задания. Для достижения реальных  результатов обучения  необходима система таких заданий. И проблемное задание, и проблемный вопрос имеют одно общее: в их содержании заложены потенциальные возможности для возникновения проблемных ситуаций в процессе их выполнения. Цель проблемного обучения :усвоение не только результатов научного познания ,но и самого пути, процесса получения этих результатов, она включает формирование познавательной деятельности ученика и развитие его творческих способностей. Проблемное обучение  строится на принципе проблемности, реализуемые через различные типы учебных проблем  и через сочетание  репродуктивной, продуктивной и творческой деятельности  ученика.

Показателем проблемности урока является наличие в его структуре этапов поисковой деятельности, то естественно, что они представляют внутреннюю часть структуры проблемного урока: возникновение проблемной ситуации и постановки проблемы , выдвижение предположений и обоснование гипотезы; проверка правильности  решения проблемы .Их применение  эффективно тогда, когда учителем ставится задача: на базе уже имеющихся знаний и умений сформировать качественно новые способы деятельности – умение школьников самостоятельно формулировать и решать обнаруженные или поставленные проблемы, умение предлагать гипотезы и способы их проверки, планировать эксперименты. Проблемное обучение на начальных этапах неэкономно, но правильное , продуманное и систематическое применение этих методов обладает мощным обучающим эффектом и .позволяет сэкономить много времени в последующем обучении.

Проблемные вопросы, проблемные ситуации, проблемные задачи на уроках биологии

     5класс

    Тема : «Земля»

1.Можно ли проникнуть в середину нашей планеты и выйти с другой стороны?

2.Докажите возможность землетрясений в нашей местности.

3.Если извержения вулканов так опасны, почему люди селятся на их склонах?

4.Как известно, Джеймс Кук счел безрассудным дальнейшее движение на юг и поиск южного материка во время плавания 1772-1775 годов. Он посчитал ,что, « будучи открытым и исследованным , ( этот южный материк ) все равно не принес бы пользы  ни мореплаванию , ни географии, ни биологии, ни другим отраслям науки». Как вы сегодня прокомментируете высказывание великого английского путешественника?

5.Как ученые узнали о тех животных, которые жили на Земле , когда людей еще не было?

6-8 классы

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?

Тема : « Однодольные и Двудольные растения»

1.Цветки вишни и цветки томата имеют по одному пестику. Однако  в плодах вишни одно семя ,а в плодах томата несколько десятков. С чем это связано?

 В 6-м классе при изучении темы «Корень» одновременно предъявляю классу противоречивые, вызывающие удивление факты:

Две дачницы произвели пикировку рассады томатов. Но при этом первая — в маленькие горшочки, а затем пересадила в большие, а вторая — сразу пикировала рассаду в большие горшочки. Какая из дачниц права?

В 8-м классе при изучении темы «Группы крови. Переливание крови» постановке учебной проблемы предшествует следующая проблемная ситуация:

Папа римский Иннокентий VIII, удрученный старостью, приказал влить себе кровь от трех юношей — это стало причиной его смерти. Почему?

В 7классе 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.

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

1.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.

2.Что можно рассказать об организме , если известно, что он одновременно относится к хордовым, бесчерепным , а называется ланцетник?

3. Почему рыбы не смогли освоить  сушу, а их прямые потомки так и   « застряли»  между двух сред?

4. Представьте, что человеку не удалось одомашнить млекопитающих. С какими трудностями столкнулось бы человечество на пути своего развития?

9-10классы                                                                                                               

                                                                                                                                                                         Урок по первой теме генетики – «Законы Менделя. Моногибридное скрещивание».

Один  из самых первых текстов по генетике можно прочитать в Библии.

Иаков довольно долго служил у своего родственника Лавана за то, чтобы заполучить в жены его дочь Рахиль. Лаван был лжецом, и Иаков решил уйти от него, попросив в награду только крапчатых и пестрых коз и бурых овец. А впредь, сказал он, всякая некрапчатая и непестрая из коз, и небурая из овец будут считаться крадеными у Иакова. Лаван согласился и угнал всех крапчатых животных на расстояние в три дня пути. Таким образом, не осталось у Иакова пятнистых животных. Что же он сделал?

«...и взял Иаков свежих прутьев тополевых, миндальных и яворовых, и вырезал на них Иаков белые полосы (сняв кору до белизны, которая на прутьях), и положил прутья с нарезкою пред скотом в водопойных корытах, куда скот приходил пить и где, приходя пить, зачинал перед прутьями, – и зачинал скот перед прутьями; и рождался скот пестрый, и с крапинами, и с пятнами – и отделял Иаков ягнят, и ставил скот лицом к пестрому и всему черному скоту Лаванову; и держал свои стада особо, и не ставил их вместе со скотом Лавана; каждый раз, когда зачинал скот крепкий, Иаков клал прутья в корытах пред глазами скота, чтобы он зачинал пред прутьями, – а когда зачинал скот слабый, тогда он не клал (и доставался слабый скот Лавану, а крепкий – Иакову); и сделался этот человек весьма, весьма богатым, и было у него множество мелкого скота и крупного скота, и рабынь и рабов, и верблюдов и ослов.» (Быт. 31: 37–43).

Уже в этом тексте скрыты как минимум две проблемы, которые учитель после короткого комментария и разъяснения текста просит сформулировать учащихся и в случае затруднений помогает им.

1. Насколько влияет внешняя среда на наследование признаков?

2. Как наследуются признаки?

Решение этих проблем и становится ближайшей перспективой изучения темы. Далее задача несколько уточняется и формулируются цели урока:

– выявить закономерности наследования родительских признаков;
– оценить сложность проблемы, возникшей перед Г.Менделем;
– усвоить термины, необходимые для решения генетических задач и объяснения генетических закономерностей;
– научиться решать некоторые виды генетических задач;
– оценить роль Г.Менделя в развитии биологии и предположить направления, в которых развивались его идеи.

Далее дается проверочное задание, основанное на предыдущем материале (митоз, мейоз, оплодотворение), которое затем обсуждается.

Затем учитель организует изучение нового материала, раскрывая логику исследований Г.Менделя, из которой выявляются гипотезы, им сформулированные, условия и техника эксперимента, полученные результаты и вместе с учениками проводит их анализ. На основе совместного частичного решения только одной из поставленных в начале урока проблем, а именно: «Как наследуются признаки?», формулируется закон расщепления и определяются дальнейшие пути поиска ответов на поставленные вопросы о влиянии среды на наследование, о различном характере наследования, о функциях гена и т.д.

Построенный таким образом урок не имеет сиюминутного завершения, он оставляет почву для размышлений и мотивирует к поиску ответов на поставленные вопросы.  

 При изучении в 10-м классе темы «Генетика пола»  учащимся ставиться вопрос:

Несмотря на многочисленные попытки, не удавалось объяснить, почему у раздельнополых видов численность женских и мужских особей приблизительно равна и каким образом одна и та же пара дает потомков разного пола. От чего же зависит рождение мужских и женских особей

 Фрагмент вводного урока по генетике в 9-м классе, на котором изучаются понятия «наследственность» и «изменчивость». Начинается урок с проблемного вопроса: «Кукушка подбрасывает свои яйца в гнезда других птиц. Почему из них вылупляются кукушата, а не птенцы той птицы, которая их высиживала?». Решая проблему в ходе непродолжительной дискуссии, ученики делают вывод, что яйцо — это оплодотворенная яйцеклетка, в ядре которой хранится наследственная информация родителей.

9класс. Тема: « Основы цитологии».Есть мнение, что автотрофное питание более выгодно, чем гетеротрофное. Если эта точка зрения является истиной, то почему не все организмы ныне живущие — автотрофы?

Выводы

Проблемные уроки не имеет сиюминутного завершения, они оставляет почву для размышлений и мотивирует к поиску ответов на поставленные вопросы. Таким образом, проблемное обучение и его методы направлены на формирование активной познавательной самостоятельности ученика. Развивающиеся при этом творческие способности учащихся в полной мере проявляются при выполнении ими самостоятельных исследований, участии в другой творческой работе.

Применение методов проблемного обучения невозможно без определенным образом построенной системы заданий, посредством которой и создаются проблемные ситуации. Основные требования к системе заданий , где можно  сослаться на работу учителей 354-й школы г. Москвы по организации «Дальтон-часов» и отчасти процитировать ее:

1. Задания должны охватывать достаточный объем учебного материала.
2. Система заданий предусматривает усвоение учебного материала на разных уровнях: (понятийном, репродуктивном, творческом).
3. Дидактическая система заданий предусматривает возможность повторения учебного материала на разных уровнях.

4. Задания должны быть интересными для учащегося.
5. Задания должны быть рассчитаны на возможность их самостоятельного выполнения учащимися.
6. Задания предполагают различные формы работы с ними.
7. Задания предполагают сотрудничество с другими участниками процесса.
8. В заданиях предусматривается возможность контроля и самоконтроля.
9. Одна и та же проблема может предъявляться в разных контекстах».

Только творческая деятельность учителя способна побудить к творчеству учеников. Нет ничего интереснее в профессиональной деятельности, чем создать нечто новое – сконструировать урок, написать учебное пособие, поставить спектакль и т.д. «Твори! Выдумывай! Пробуй!»

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. .Лернер И.Я. Проблемное обучение. – М.: Знание, 1974.
6. Ожегов С.И. Словарь русского языка.– М.: Рус.яз.,1985
7. Сухова Т.С. Контрольные и проверочные работы по биологии 6-8 кл. Методическое пособие. – М.: “Дрофа”, 1996.
8. Сухова Т.С. Контрольные и проверочные работы по биологии 9-11 кл. Методическое пособие. – М.: “Дрофа”, 1997.
9. Сухова Т.С.Уроки биологии : технологии развивающего обучения. – М.: “Вентана-Графф”, 2001.