Развитие познавательных способностей учащихся
статья

Работа по выявлению и развитию способностей учащихся на уроках биологии

Работа  по выявлению и развитию способностей учащихся побудила меня к поиску таких методов, приёмов, форм обучения, что позволяют повысить эффективность усвоение биологических знаний, помогают распознать в каждом ученике его индивидуальные способности и на этой основе воспитывать у него стремление к познанию и творчеству.

Я активно и целенаправленно построила свою деятельность на развитии и формировании познавательных интересов учащихся на уроках биологии. В своей практике я использую разнообразные методы и приёмы, которые позволяют мне провести ребёнка от любопытства к познавательному интересу.

При организации и осуществлении учебно-познавательной деятельности стимулировании и мотивации, контроль и самоконтроль в своей практике использую нетрадиционные подходы в преподавании биологии: игровые моменты, объяснение с использованием произведений, сказок, пословиц, загадок, занимательный материал, современные педагогические технологии (проблемного изучения, критического мышления, информационно-коммуникативную.)

Использую различные нетрадиционные формы урока. Например, уроки формирования новых знаний провожу в виде уроков лекций, семинаров,  уроков-исследований. На уроках обучения умений и навыкам использую такие нетрадиционные формы, как уроки с ролевой игрой. А на уроках повторения и обобщения знаний, закрепления умений игровые: уроки-конкурсы, уроки-соревнования. На уроках учёта и проверки знаний и умений провожу викторины, конкурсы, биологические диктанты, тестирование, зачёты, творческие работы. При изучении нового материала отдаю предпочтение применению проблемного обучения, развивающего, критического мышления, информационно-коммуникативным технологиям.

Все задания, которые я применяю на уроках имеют творческий характер и варьируемый уровень сложности. Их можно использовать на разных этапах урока. Все задания пробуждают интерес к учебному труду и развивают интеллект учащихся.

Подробнее остановлюсь на некоторых из них.

1. Назвать одним словом (обобщить несколько слов одним понятием или термином).

А) углекислый газ, хлорофилл, вода, глюкоза (фотосинтез)

Б) белки, липиды, избирательная проницаемость (мембрана)

В) триплетный, «без запятых», универсальный (генетический код)

Г) двойная спираль, водородные связи, полинуклеотид (ДНК)

Д) симбиоз, грибы, водоросли (лишайник)

Е) клетки, ткани, органы, организмы (уровни организации живых систем)

2.  Задания на обобщение очень эффективны в том случае, когда нужно помочь учащимся «развести» по смыслу несколько близких понятий:

• Ароморфоз, регресс, идиоадаптация – направления эволюции
• Изменчивость, наследственность – свойства живых организмов
• Изменчивость, наследственность, естественный отбор, изоляция – факторы эволюционного процесса
• Хромосомная, генная, геномная – виды наследственной изменчивости
• Хромосомная, генная, геномная, ненаследственная – виды изменчивости
• Профаза, метафаза, анафаза, телофаза – митоз
• Профаза, метафаза, анафаза, телофаза, интерфаза – клеточный цикл

3. Найти соответствие фактов и понятий.

Пример (модуль «Современная эволюционная теория»)

1. Во всех исследованных популяциях (кроме изолятов) идут одинаковые процессы: грацилизация

(снижение массивности скелета) и акселерация (раннее физическое созревание);

2. 25% всех зачатий заканчиваются спонтанными выкидышами (уничтожаются нежизнеспособные зиготы);
3. Растет доля людей с врожденным иммунитетом к заразным болезням;
4. Увеличивается влияние радиационного фона и химических факторов среды на людей;
5. Учащаются браки между представителями различных этнических групп и рас;
6. Существуют эпидемии, уносящие сотни тысяч жизней;
7. Лекарственные препараты становятся причиной появления устойчивых к ним штаммов болезнетворных

микробов;

8. Человечество существует не только в форме крупных этносов, но и в виде небольших изолятов.

Соотнесите эти 8 фактов с различными факторами эволюции:

А – комбинативная изменчивость (5)

Б – волны жизни (популяционные волны) (6)

В – дрейф генов (8, 6)

Г – стабилизирующий отбор (2)

Д – движущий отбор (1, 3)

Е – соотносительная эволюция (7)

Ж – мутационная изменчивость (4)

4. Найти среди примеров те, что подтверждают способность живых организмов адекватно реагировать на изменения внешней среды:

- наличие аппендикса у человека;

- наличие панциря у черепахи;

- перенос тополиного пуха ветром;

- угрожающая поза кобры;

- постоянство температуры тела у теплокровных животных.

 5. Найти «лишнее» слово из списка, дать объяснение выбору (устно).

А) рибосома, лизосома, митохондрия

Б) хлоропласт, вакуоль, оболочка, ядро

В) заяц, лев, подосиновик, береза, папоротник

Г) график, диаграмма, информация, схема, таблица

 6. «Починить цепочку» - задание на определение и восстановление линейной логической связи между написанными в определенном порядке словами:

А) расставьте в правильном порядке события:

-изменение в последовательности нуклеотидов ДНК;

деление мутантной клетки;

радиоактивное воздействие на организм;

образование клона мутантной клетки;

заболевание организма.

Б) Постройте логическую цепочку из таких понятий:

Эритроцит, кровеносная система, гемоглобин, кровь, организм

7. Назвать одним словом (обобщить несколько слов одним понятием или термином).

А) углекислый газ, хлорофилл, вода, глюкоза (фотосинтез)

Б) белки, липиды, избирательная проницаемость (мембрана)

В) триплетный, «без запятых», универсальный (генетический код)

Г) двойная спираль, водородные связи, полинуклеотид (ДНК)

Д) симбиоз, грибы, водоросли (лишайник)

Е) клетки, ткани, органы, организмы (уровни организации живых систем)

9. Задания на обобщение очень эффективны в том случае, когда нужно помочь учащимся «развести» по смыслу несколько близких понятий:

• Ароморфоз, дегенерация, идиоадаптация – направления прогрессивной эволюции
• Ароморфоз, регресс, идиоадаптация – направления эволюции
• Изменчивость, наследственность – свойства живых организмов
• Изменчивость, наследственность, естественный отбор, изоляция – факторы эволюционного процесса
• Хромосомная, генная, геномная – виды наследственной изменчивости
• Хромосомная, генная, геномная, ненаследственная – виды изменчивости
• Профаза, метафаза, анафаза, телофаза – митоз
• Профаза, метафаза, анафаза, телофаза, интерфаза – клеточный цикл

10. Решить развивающий канон – «прочитать» его решение устно

11. Заполнить «слепой» текст,  пропущенными словами или пропущенными числами.

Восстановить текст из перепутанных неполных фрагментов, данных в виде текстов на едином листе.

 Восстановить текст из перепутанных неполных фрагментов, данных в виде текстов наразных карточках.

«Свернуть» информацию, данную в виде текста, в таблицу, схему, диаграмму, карту и др.

Проанализировать и сделать вывод.

12. Решить задачу с биологическим содержанием (генетика, молекулярная биология и т.д.) на

основе изученных алгоритмов.

Считая, что средняя относительная молекулярная масса аминокислоты около 110, а нуклеотида-около 300, что тяжелее: белок или его ген.

13. «Решить» биологическую задачу на выдвижение гипотез и их защиту.

1

Если поменять две из 4-х клеток четырехклеточного эмбриона лягушки местами, то

эмбрион разовьется в нормальную особь. Если проделать это, когда в эмбрионе уже 64

клетки, то в организме взрослой лягушки будут уродства. О чем говорит этот факт?

2

В растительной клетке есть белок хлорофилл, «работающий» в процессе фотосинтеза. В

эритроцитах человека есть белок гемоглобин, функцией которого является перенос

кислорода от легких ко всем клеткам организма и перенос углекислого газа от тканей к

легким. Третичные структуры этих белков чрезвычайно похожи. Какой вывод можно

сделать из такого сходства?

3

Два белка отличаются между собой всего тремя аминокислотами, следующими друг за

другом в центре молекулы. Белок Х может выполнять определенную функцию, а белок У

не может. Можно ли сделать какое-либо предположение о механизме, изменившем

функцию белка У?

Сейчас, когда мы живём в информационный век, у детей нет желания листать учебник. Информационные образовательные технологии позволяют не только наполнить образовательный процесс использованием новейших средств мультимедиа, но дают совершенно новые возможности для творчества. Позволяют реализовать принципиально новые формы и методы обучения с применением моделирования явлений и процессов. Использование компьютерной анимации, интерактивных моделей поднимает процесс обучения на качественно новый уровень, существенным образом обогащает процесс обучения. Современному ребёнку намного интереснее воспринимать информацию в такой форме.

Для повышения мотивации обучения учащихся к своему предмету использую проектно-исследовательскую деятельность учащихся. Презентации по результатам выполнения индивидуальных и групповых проектов и на опережение материала имеют личностно-значимую цель для учеников. Задание ребёнок формулирует в виде проблемы. Решая её, ученик определяет свою стратегию и тактику, распределяет время. Привлекает необходимые ресурсы,  в том числе информационные. Ребятами были выполнены проекты «Влияние шума на здоровье человека», «Мониторинг уровня углекислого газа в помещениях МАОУ СОШ №42». При выполнении проектов было использовано оборудование «Экологическая лаборатория». При осуществлении проектно-исследовательской деятельности создаются условия для развития:

• самостоятельной познавательной деятельности;
• навыков самостоятельной работы с большим объёмом информации;
• умение увидеть проблему и наметить путь её решения;
• спланировать и провести исследование;
• проанализировать результаты;
• учебно-коммуникативные умения, спланировать и провести исследование.
• проанализировать результаты; учебно-коммуникативные умения;
• творческого мышления.

Главное в создании проектов то, что  происходит творческое переосмысление и систематизация учащимися приобретённых знаний и навыков их практического применения. Включаю ребят в поисковую деятельность. Дети участвуют в коллективном обсуждении точек зрения. Ищут и используют информацию для решения задач, создают дидактический материал, дают оценку работ одноклассников.

Интеграция предметов, так же повышает интерес к изучаемому предмету. Мною был проведён урок на тему: «Влияние загрязнения окружающей среды на жизнь и здоровье человека» в 8 классе совместно с учителем географии.

 Игровые моменты: овладение профессией врача - определить по имеющимся признакам заболевание, работа исследователя – определить по строению цветка семейство растения, стать подводником и определить, какие животные и растения обитают на разных глубинах океана и описать, как животные и растения приспособились к условиям среды.

Важным средством повышения эффективности моих уроков является также использование в преподавании художественной и научно-популярной литературы, материалов периодической печати. Это позволяет мне давать яркие картины живой природы делает рассказ учителя образным и запоминающимся, а «что действует на воображение, – говорил Н. В. Гоголь,-  то не скоро выбьется из головы». Художественную литературу я использую во всех классах. На первом уроке по новой теме я знакомлю учащихся с интересными, относящимся к данной теме книгами и рекомендую их прочитать. Приведу некоторые примеры работы с литературой по отдельным классам. 

Для формирования у детей бережного отношения к природе на уроке  биологии в 6 классе по теме «Виды корней, типы корневых систем», говоря о значении корня, предлагаю вниманию класса несколько строк из стихотворения В. Жака:

«Мы в букет собрали маки жаркие,

Много незабудок голубых

А потом цветов нам стало жалко.

Снова в землю посадили их.

Только ничего не получается:

От любого ветерка качаются!

Почему осыпались и вянут?

Без корней расти они не станут.»

Эти строки можно использовать для выполнения сразу двух задач урока: выяснить основное значение корня как органа, осуществляющего минеральное питание растения, а также продолжить формирование у детей бережного отношения к природе.

       В романе Даниэля Дэфо «Робинзон Крузо» описан момент, как главный герой строит себе убежище на необитаемом острове. Для защиты от врагов и диких зверей он обносит своё жилище забором из кольев. Как потом оказалось, эти колья прекрасно укоренились и через некоторое время забор превратился в непроходимую стену деревьев, растущих бок о бок. Данное произведение можно использовать, изучая тему: «Вегетативное размножение растений». Это пример того, как способность растений размножаться стеблевыми черенками как нельзя,  кстати,  пригодилась человеку. Чего нельзя сказать о герое повести Андрея Некрасова - Капитане Врунгеле. Как известно, по чьей-то халатности, при постройке шхуны «Беда» использовался сырой лес. А поскольку судно некоторое время стояло пришвартованным к берегу, доски обшивки дали корни. Поэтому при старте корабль с огромным трудом оторвался от земли, прихватив с собой маленький островок с людьми.

В 7 классе изучается тема: «Водоросли». К ним относится достаточно много представителей, но нельзя не вспомнить о роде Саргассум. Ведь громадные скопления этих плавающих водорослей могут замедлить движение судна. Об этом очень захватывающе рассказал Александр Беляев в повести «Остров погибших кораблей». Пароход терпит бедствие. На его борту остаются трое человек. Полузатопленное судно медленно сносит течением в самое сердце Саргассова моря. Там догнивают сотни таких же скитальцев, за сотни лет захваченных в плен массой водорослей.

При изучении природы, подбор тематических загадок заставляет ребят обратить внимание на богатство русского языка.

        Использование нетрадиционных методов обучения, на мой взгляд, ведет к активизации познавательной деятельности на уроках, обогащает, систематизирует и закрепляет знания, способствует к их осознанному применению. Школьник становится активным, заинтересованным, равноправным участником обучения. У него происходит отход от стандартного мышления, стереотипа действий, что позволяет развить стремление к знаниям, создать мотивацию к обучению. Такая работа на уроке и внеурочное время имеет большое образовательное, воспитательное, а также развивающее значение. При применении нетрадиционных методов и приемов обучения у детей развивается образное, систематическое и логическое мышление. Использование нетрадиционных подходов в преподавании биологии является важным средством для формирования личности, гуманного отношения ко всему живому, творческого воспитания и развития.

Приём «Парадокс». Суть этого приёма сводится к тому, что перед началом объяснения нового материала  привожу детям некий парадоксальный пример или загадку, захватывающую детское воображение.

«Вспомни силуэт». Данный прием неплохо зарекомендовал себя при изучении строения цветка разных семейств растений. Заключается он в том, что ученик должен узнать к какому семейству принадлежит цветок по количеству пестиков, тычинок, лепестков и чашелистиков. «Что это?». Суть приема состоит в том, что называются признаки какого-либо объекта или явления, а ученик должен определить, о чем (или о ком) идет речь.

Прием «Биологический конструктор». Биологический  конструктор можно использовать и при обычном опросе и при игровых формах работы. Он представляет собой подсказку, так как имеется набор уже готовых ответов и в то же время это напряженная работа для памяти, так как вариантов ответов слишком много. Биологический конструктор тренирует не только память, но и внимание, так как ученик должен быстро найти нужную карточку в наборе. Ещё одно слагающее формулы развивающего обучения - развитие логического мышления

Для развития логического мышления применяю следующие приёмы:

Прием «Да-нет». Загадываю какой-либо объект, а ученики ложны его отгадать. Они могут задавать наводящие вопросы, но учитель имеет право отвечать только «да» или «нет».

Прием «Биологический  диктант» или «Согласен – не согласен». Я зачитываю предложения, а ученики должны определить верно ли это утверждение или нет, согласны или не согласны.

Прием «Поиск общего». Даю два случайно выбранных биологических объекта. Ученик должен найти как можно больше их общих признаков.

 «Творческое задание». Например, в любом классе по любой теме составить кроссворд по данной теме, разработать дидактическую карточку, составить литературный рассказ об изучаемом объекте, придумать тесты к параграфу, самостоятельно разработать опорный конспект заданной темы и т. д. Такое задание делает выполнение домашнего задания более интересным.

Кла́стер. Большой потенциал имеет этот прием на стадии рефлексии: это исправления неверных предположений в "предварительных кластерах", заполнение их на основе новой информации, установление причинно- следственных связей между отдельными смысловыми блоками (работа может вестись индивидуально, в группах, по всей теме или по отдельным смысловым блокам). Очень важным моментом является презентация "новых" кластеров. Задача этой формы не только систематизация материала, но и установление причинно-следственных связей между гроздьями. Например, как взаимосвязаны между собой смысловые блоки: особенности региона и внутренняя политика. Заданием может стать и укрупнение одной или нескольких "гроздей", выделение новых. Например: я хочу поподробнее рассмотреть материал об особенностях изучаемого класса живых организмов. На стадии рефлексии работа с кластерами завершится. Учитель может усилить эту фазу, предоставив учащимся возможность продолжить исследование по теме, выполнить творческое задание.

Сводная таблица. Основной смысл использования приема "Сводная таблица" в технологии развития критического мышления заключается в том, что "линии сравнения", то есть характеристики, по которым учащиеся сравнивают различные явления, объекты и прочее, формулируют сами ученики. Для того, чтобы в какой-нибудь группе "линий сравнения" не было слишком много, можно предложить следующий способ: вывести на доску абсолютно все предложения учащихся относительно "линий", а затем попросить их определить наиболее важные.

"Таблица-знаю – хочу узнать - узнал". Заполняем графу З (знаю) графу Х (хочу узнать). По мере прочтения текста, сопровождающегося презентацией, ученики заполняют третью колонку таблицы.

Зигзаг (изучение, систематизация большого по объему материала).

Приём «Синквейн»  использую на стадии рефлексии.

Приём «Шесть шляп мышления». Я часто использую его на своих уроках, чтобы структурировать групповую работу и сэкономить время и позитивных сторон рассматриваемой идеи.

Прием «Плюс – минус – интересно». Заполнение таблицы помогает организовать работу с информацией на стадии осмысления.

Приём “Корзина идей”. Это прием организации индивидуальной и групповой работы учащихся использую на начальной стадии урока, когда идет актуализация имеющегося у них опыта и знаний.

Приём “Удивляй”. Универсальный приём, направленный на активизацию мыслительной деятельности, использую для привлечения интереса к теме урока

Приём “ИДЕАЛ”. Это стратегия технологии развития критического мышления. Стратегия позволяет формировать: умения определять проблему;  умение находить и формулировать пути решения проблемы;  умение выбирать сильное решение

Приём “Фишбоун” (рыбный скелет). Используется на стадии осмысления

Приём “Толстый и тонкий вопрос”. Этот прием из технологии развития критического мышления вопрос используется для организации взаимоопроса.

Приём “Лови ошибку”. Универсальный приём, активизирующий внимание учащихся.

Приём “Связи”. Умение находить связи между объектами в системе; умение устанавливать связи между объектами, находящимися в различных надсистемах путем построения цепочки связанных объектов; умение устанавливать связи между любыми объектами.

       Остановлюсь ещё на формирующих задачах и заданиях.

Тема «Свойства экосистем»

1. Анализ. Найдите соответствие:

а биоценоз;

б биогеоценоз;

в агроэкосистема;

1. Дубрава.
2. Все живые организмы пруда.

3.   Поле ржи.

2. Синтез. О чём идёт речь?

1. Консумент, редуцент, продуцент
2. Автотроф, мезотроф, гетеротроф
3. Абиотические, биотические, антропогенный

3. Сравнение. Сравните, приведённые ниже организмы

1.  Подберёзовик и берёза
2.  Акула и кашалот
3.  Человеческая аскарида и дождевой червь
4.  Лишайник и мох

4. Логика. (причинно-следственные связи)

Заполните пропуски в цепях питания

1. Трава-?- лягушка- аист
2.  Водоросли- улитка-?-?
3.  Берёза- подберёзовик-?- куница

5. Вывод.

В кустарниковой саванне можно разместить в 15 раз больше диких травоядных животных, чем домашних. Годовой прирост массы у диких травоядных тоже гораздо выше, чем у домашних. Годовой прирост массы у диких травоядных тоже гораздо выше, чем у домашних ив подобных условиях. Предложите объяснение этих фактов.

Задача, формирующая биологические смысловые опоры

Обучающая задача, вырабатывающая умения работы с определительной карточкой, развивающая аналитические способности и логику, формирующие знания по биологии

Определительная карточка

Определите семейство по описанию

1. Цветки мелкие, воронковидные, язычковые или трубчатые, могут быть ярко окрашены, обязательно собраны в плотное соцветие-корзинку.  Околоцветник двойной, но чашечка развита слабо, хорошо заметны 5 сросшихся лепестков, тычинок 5-сросшихся, пестик 1

Плод семянка, иногда с хохолком, в плоде одно семя

2. Цветок неправильной формы, имеет вид мотылька, чашелистиков сросшихся 5, лепестков 5, тычинок 10 (9 сросшихся и 1 свободная), пестик 1

Плод-боб

3. Цветки правильной формы

Чашелистиков 4 лепестков, 4 тычинок 6(2 короткие и 4 длинные), пестик 1

Плод стручок или стручочек

4. Цветки пятимерные, правильной формы, чашелистиков 5, лепестков 5, тычинок много, пестик 1 или много.

      Плод яблоко костянка, иногда многоорешек и многокостянка.

5. Цветки правильной формы, чашечка из 5 сросшихся чашелистиков, венчик из 5 сросшихся лепестков, тычинок 5, пестик 1

Плод-ягода или коробочка

Задания на развитие речи на уроках биологии

Перечислите глаголы, с помощью которых вы можете сказать, что перед нами живое существо.

Расскажите про орган растения лист. При этом используйте преимущественно глаголы

Напишите сочинение миниатюру «Роль дождевых червей в экосистеме» Используйте преимущественно глаголы

Задачи на умение описать привычные объекты и природные явления

1. Каждый наверняка наблюдал листопад. Опишите листопад, опираясь на свои собственные наблюдения

2. Рассмотрите репродукцию картины А. Грицкой « Подснежники». Когда цветёт наибольшее количество растений? Какие растения имеют мелкие цветки, какие крупные? Всегда ли цветки располагаются на побегах одиночно? Почему нельзя срывать цветки?

 3. Познакомьтесь с басней И.А. Крылова «Листы и корни». Какой из органов важнее в жизни растений?

Задание  для организации изучающего чтения

Прочитайте сказку о царице Кукурузе. Какие признаки в строении своих органов использовали гости кукурузы для доказательства своего родства с ней?

Подводя итог всему сказанному можно сделать вывод о том, что активные формы обучения позволяют развивать у обучающихся:

• Познавательные навыки и способы к самообразованию;
• Способность ориентироваться в современном информационном пространстве;
• Целеустремлённости и настойчивости;
• Способность взять на себя инициативу и ответственность;
• Критическое мышление, способность к анализу и обобщению информации;
• Коммуникабельность;

• Служат средством повышающим интерес к биологии.