Использование элементов проблемного обучения на уроках биологии

Введение

Развивающим и воспитывающим современное обучение может быть только принадлежащей активизации мышления учащихся.

Чем активнее протекают у ученика познавательные процессы (ощущение, восприятие, представление, запоминание, воображение, мышление), тем выше эффективность его обучения. Поэтому умение учителя активизировать, т.е. пробуждать, стимулировать, направлять мышление и другие познавательные процессы учащихся, относится к числу важнейших признаков педагогического мастерства.

Активизация мышления играет большую роль в повышении качества знаний учащихся, в интеллектуальном развитии и формировании у них научного мировоззрения, в воспитании активности как положительной черты характера личности. Активизации мышления учащихся способствует, в частности, проблемное обучение.

Глава 1. Использование элементов проблемного обучения на уроках биологии

С 60-х годов XX века в школе начался переход с менее активного репродуктивного (сообщающего, словесно-иллюстративного) обучения на более активное проблемно-развивающее (продуктивно-поисковое, индуктивное, традуктивное). Эта смена в подходах к методам и формам обучения преследует основную цель - активнее развивать у учащихся самостоятельную творческую мыслительную деятельность, ибо уроки только на усвоение (репродукцию) готового учебного материала для учащихся становились все более скучными, неинтересными, отбивающими всякое желание учиться. Особенность проблемного обучения состоит в том, что знания учащимся не сообщаются в готовом виде, а перед ними ставится проблема (затруднение, осложнение, препятствие) для самостоятельного разрешения, в ходе решения которой они и приходят к осознанным знаниям.

Центральными понятиями проблемного обучения являются понятия проблемной ситуации и проблемы. В проблемных ситуациях и берет начало процесс мышления, процесс труднейшей деятельности, каковой является мыслительная деятельность. Следовательно, проблемная ситуация - это ситуация, в которой оказывается человек, когда на пути осуществления цели своей деятельности он встречает какое-то затруднение, препятствие. Только при этом у учащихся и возникает активная мыслительная деятельность.

Проблемное обучение в зависимости от возраста учащихся и содержания материала может осуществляться разными приемами на разных уровнях. Из них наиболее распространенными являются следующие 4 уровня:

Проблемное изложение учебного материала (индуктивный, открывающий, творческий подход);

Учитель преднамеренно, умышленно создает проблемные ситуации, а учащиеся вместе с ним включаются в их разрешение;

Проблемная ситуация лишь создается учителем, а разрешается же она в ходе самостоятельной деятельности учащихся (частично-поисковый подход);

Учащиеся из предложенного учителем материала сами создают проблемную ситуацию и сами же самостоятельно ее разрешают (исследовательский подход).

Уровни проблемного обучения

1. Проблемное изложение материала (НИМ)

Индуктивное, вопросно-ответное изложение

"Растения", "Животные"

2. Учитель создает проблемную  ситуацию (УСПС)

Учитель и учащиеся совместно разрешают проблемную ситуацию (игра "Цепочка", отгадывание загадок) -учитель помогает отгадывать загадки, отвечать на вопросы

"Животные", "Человек и его  здоровье"

3. Учитель создает проблемную  ситуацию (УСПС)

Учащиеся самостоятельно разрешают проблему (игра "Цепочка", отгадывание загадок), тут учащиеся самостоятельно по дополнительной литературе отгадывают загадки, отвечают на вопросы (частично-поисковый подход)

"Человек и его здоровье", "Общая биология"

4. Учащиеся по материалу учителя  сами создают проблемную ситуацию

Учащиеся самостоятельно разрешают проблему (игра "Цепочка", отгадывание загадок), туг учащиеся самостоятельно по дополнительной литературе отгадывают загадки, отвечают на вопросы (частично-поисковый подход)

"Общая биология"

В качестве примера можно привести загадки на уроках раздела "Растения" для учащихся 6-7 классов. Такая работа способствует развитию у учащихся наблюдательности, сообразительности, находчивости. Для успешного выполнения этой работы надо хорошо знать учебный материал и обязательно читать дополнительную специальную литературу. Прием использования загадок можно применять при закреплении нового материала, при проверке и оценке знаний особенно на обобщающих уроках. Вот некоторые из загадок.

Семейство крестоцветных:

На грядке за амбаром разросся стебель шаром (кольраби).

Девица белолица, солнца не выносит, зонтик себе просит (цветная капуста).

На плечах Игнашки сорок три рубашки (белокочанная капуста).

Проблемную ситуацию можно и нужно создавать не только при изучении нового учебного материала, но и на других этапах урока: при проверке и оценке знаний, закреплении нового материала., обобщении изученного.

Проблемную ситуацию можно создавать вопросами, делами, поступками, заданиями, задачами и другими приемами. Но вопросами не всякими, а вызывающими затруднение, напряжение, экстремальность. Такими могут быть вопросы: 1. Назовите фамилии селекционеров, получивших сорт яблони "Синап северный", сорт пшеницы "Мироновская 808" и т.д. Не меньший интерес и затруднение вызовут у учащихся вопросы о том, почему арбузы, как правило, полосатые, а стволы берез белые? Не менее ценными образцами по созданию чрезвычайных проблемных ситуаций являются телепередачи "Что? Где? Когда?", "КВН", "Поле чудес" и др.

Этапы разрешения проблемы

Проблемные ситуации обычно разрешаются поэтапно и процесс понимания при этом осуществляется через 3 уровня: осознание, осмысление и озарение. При осознании происходит раскрытие поверхностного содержания отдельных слов, терминов, мыслей, т.е. самое общее представление о фактах, событиях, явлениях - на фактологическом уровне.

При осмыслении осуществляется раскрытие внутренней сущности явлений, фактов, процессов, т.е. на понятийном уровне. Этот мыслительный процесс завершается суждением и практическим действием, т.к. учащийся сам избирает, утверждает или отвергает изучаемый материал.

Озарение имеет место там, где учащиеся поставлены в затруднительное положение и им необходимо самостоятельно искать из него выход - это творческий уровень. Эту поэтапность нагляднее представить схемой:

Уровни разрешения проблемной ситуации

Осознание (фактологический уровень)

v

Осмысление (понятийный уровень)

v

Озарение (творческий, эвристический уровень)

Самостоятельное открытие истины приносит учащимся необыкновенное интеллектуальное удовлетворение. Это и есть одно из самых светлых чувств в процессе обучения. Но, к сожалению, в школе очень редко предоставляют возможность ощутить эти сильные и радостные эмоции. В то же время известно, что чем больше и успешнее преодолеваются трудности на уроке, тем быстрее и лучше у учащихся развиваются: самостоятельность, инициатива, творческая активность. Эти качества характера способствуют лучшей подготовке учащихся к жизни. Эмоциональный подъем, которым сопровождается решение биологической, генетической и прочих задач, преодоление трудностей, доведение начатого дела до конца способствуют воспитанию целеустремленности, познавательной самостоятельности и развитию многих других лучших качеств личности. Механическое заучивание без понимания, зубрежка - это и есть пережитки прошлого в школьной практике.

К важнейшим компонентам процесса усвоения знаний относится осознанное запоминание и осмысленное воспроизведение нового учебного материала. Запоминание осуществляется на протяжении всего процесса усвоения знаний. При этом следует выделять три особенности этапа запоминания: первичное запечатление, попутное запоминание и закрепление. Здесь особая роль принадлежит первичному запечатлению наблюдаемых предметов, объектов, явлений, процессов, мыслей, понятий. Первые впечатления наиболее сильно, прочно закрепляются в памяти. Первое впечатление во многом определяет правильность или ошибочность запоминания учебного материала. Поэтому особая роль в первичном запечатлении, в возбуждении интереса к курсу биологии принадлежит первому уроку. От того, как учитель сумеет интересно преподнести материал, насколько убедительно покажет значение биологии, в большей степени зависит интерес ко всему курсу и успех последующих занятий. Первые впечатления самые стойкие и если они неблагоприятные, изменить их в дальнейшем будет трудно. Поэтому особо тщательно готовиться надо к первому уроку. Первой встречи с учителем по новому предмету учащиеся ждут всегда с нетерпением, желая услышать от него новые, еще неизвестные до сих пор вещи. И важно не обмануть их ожиданий, удовлетворить познавательную потребность.

Под проблемным обучением понимается такая организация учебных занятий, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение знаниями, умениями, навыками и развитие мыслительных способностей.

Познавательные процессы при проблемном обучении носят преобразующий (продуктивный, творческий) характер. При традиционном же обучении познавательные процессы носят воспроизводящий, репродуктивный характер: ученик воспроизводит в своей памяти лишь то, что воспринимал и запомнил со слов учителя. Следовательно, при традиционном обучении познавательная деятельность учащихся опирается главным образом на память и мышление. В этом внутреннее отличие двух способов обучения.

Внешним признаком проблемного обучения является наличие учебной проблемы и проблемной ситуации. Учебной проблемой можно назвать любой учебный вопрос, на который учащиеся не могут ответить сразу из - за недостаточного наличия у них ранее усвоенных знаний, поэтому требующий поиска и добывания недостающих знаний.

Проблемный вопрос, в отличие от информационного, обязательно содержит в себе ещё нераскрытую учащимися область субъективно новых для них знаний. Один и тот же вопрос может быть и информационным и проблемным, в зависимости от того, когда он задан: до сообщения учителем соответствующих знаний или после этого.

Проблемная ситуация - ситуация интеллектуального затруднения, т.е. такое состояние в классе, когда учащиеся, уяснив учебную проблему, пытаются её самостоятельно решить, но чувствуют затруднение в силу недостаточности у них наличных знаний. Проблемная ситуация создаёт в классе особое психическое “поле интеллектуального напряжения”, индуцирует активную умственную деятельность учащихся, направленную на преодоление учебных трудностей. Проблемная ситуация - не только особое состояние, но и процесс, имеющий своё начало, развитие и конец. Начинается она чаще всего с момента постановки учителем учебной проблемы, иногда и до этого, если учитель проводит преднамеренную подготовительную работу (например, вводную беседу). Важно не только создать проблемную ситуацию, но и включить в неё всех учащихся. В связи с этим нужно выявить, все ли учащиеся уяснили и приняли проблему, задумались над ней, на всех ли распространилось “поле интеллектуального напряжения”. Труднее и важнее всего “втянуть” в проблемную ситуацию отстающих учащихся и тех, у которых менее развиты способности, духовные потребности и у которых медленно протекают мыслительные процессы.

В зависимости от характера постановки проблемы различают несколько ситуаций: ситуацию неожиданности, ситуацию конфликта, ситуацию неопределённости, ситуацию несоответствия и др.

При проблемном изложении подобного материала учащиеся учатся логике научного познания. Перед ними как бы встаёт процесс познания в миниатюре, его логическая структура: постановка проблемы - формулирование гипотезы - её экспериментальная проверка - выводы (или новая проблема). Учащиеся видят, каким путём добываются научные знания, убеждаются в познаваемости мира.

Можно использовать несколько вариантов изложения учебного материала в сочетании с постановкой проблемных вопросов.

Вариант 1. При объяснении нового материала учитель чётко формулирует основную мысль, раскрывает суть изучаемой закономерности, а иллюстрирует её всего двумя-тремя примерами, фактами. Затем предлагает проблемный вопрос, требующий от учащихся умения на основе сознательного использования полученной информации обнаруживать проявления изучаемой закономерности в конкретной ситуации. Решение учащимися проблемы как бы дополняют рассказ учителя, делает урок более содержательным и интересным.

Так, при изучении на уроке материала о естественном отборе и других движущих силах эволюции учитель, сообщив учащимся о сущности представлений Ч.Дарвина о естественном отборе, рассказывает о проявлениях естественного отбора в популяциях каких - либо животных при изменениях условий внешней среды. Затем предлагает учащимся ответить на вопрос: почему постоянно приходится создавать новые ядохимикаты против насекомых - вредителей сельскохозяйственных культур? Учащиеся, решая поставленную учителем проблему, выявляют особенности проявления естественного отбора в популяции насекомых, подвергающихся длительному воздействию какого - то ядохимиката, и дают обоснованный ответ.

Вариант 2. В ходе изложения нового материала учитель чётко выделяет главную мысль, раскрывает суть биологической закономерности, но не иллюстрирует её примерами. Затем он формулирует проблемный вопрос, требующий от учащихся сознательного применения полученной информации для объяснения конкретной ситуации, в которой проявляется изучаемая закономерность, или поиска практического использования этой закономерности.

Так, при изучении факторов, обусловливающих сезонные явления в живой природе, учитель сообщив о том, что продолжительность светового дня является для растений и животных сигналом наступающих сезонных изменений в природе, предлагает учащимся ответить на вопрос: Почему в условиях естественного освещения в зимнее время многие овощные культуры в теплицах не образуют плодов, несмотря на оптимальные температурные условия и полив? Отвечая на этот вопрос, учащиеся обычно указывают на то, что продолжительность светового дня в зимнее время недостаточна для того, чтобы культивируемые в теплице растения цвели и плодоносили. Чтобы вызвать цветение и плодоношение, необходимо увеличить продолжительность светового дня, применяя искусственное освещение.