Использование элементов проблемного обучения на уроках биологии

1. Побуждающий от проблемной  ситуации диалог;

2. Подводящий к теме диалог;

3. Сообщение темы с мотивирующим  приемом.

Программа «Школа-2100» предъявляет определенные требования и к выбору методов обучения, и к логике построения курса. Практически каждая тема содержит проблемные вопросы. Обычно они помещаются перед изучаемой темой и заключают в себе одну из главных мыслей в содержании темы. Для успешного проведения урока нужно основательно продумать его конструкцию и составить диалоги, которые подведут к проблеме. В большинстве случаев вызвать «интерес новизны» помогает нехитрый прием. Расчерчиваю доску на 2 части: слева пишу «мы уже знаем», а справа - «мы пока не знаем». На левой половине фиксирую те знания, которыми обладают ученики, на второй половине записываю те понятия или те вопросы, которые надо изучить или «открыть».

Тема в 6 классе «Растения - автотрофы»

Мы уже знаем Мы ПОКА не знаем

1.Растения- автотрофы; 1. «Как» они  это делают?

2.Они производят орг. в-ва 2.?Где? они это делают?

из неорганических;

3.Органическое вещество-

сахар; неорганические - СО2 и Н2О

4.Используют солнечную энергию;

5.В них протекает процесс  фотосинтеза.

Далее ставлю ряд вопросов, которые подводят к ответу на первый вопрос, беседа идет с опорой на полученные ранее знания.

-Что такое фотосинтез? /это образование  сахара из углекислого газа  и воды с помощью солнечной  энергии/

- Что происходит с веществами  СО2 и Н2О? /они превращаются в сахар/

- То есть они изменяются? да/

- Как мы называем такие превращения? / химическими реакциями/

- Какие условия нужны, чтобы  эти вещества превратились в  сахар?/ солнечный свет/

- Итак, химические реакции фотосинтеза - это сложные химические превращения. Участвуют в этих превращениях  много веществ.

На следующем этапе урока организую самостоятельную работу по учебнику с целью исследования вопроса о веществах, участвующих в процессе фотосинтеза. В результате учащиеся делают вывод: фотосинтез - это последовательность химических реакций, которые походят с участием хлорофилла и молекул-инструментов /ферментов/.

Решение второй части проблемы может быть организовано с помощью метода сравнения.

- Мы должны ответить на вопрос, где происходит фотосинтез? /в  листьях, в клетках/

мы уже знаем мы не пока знаем

1.Клетка имеет: ядро, «где» именно  в клетке

цитоплазму, мембрану, протекают химические

рибосомы, митохондрии реакции фотосинтеза?

2.Их функции в клетке;

3. Так устроена клетка гриба.

Рассматривая клетку гриба, учащиеся выдвигают гипотезу, что растительной клетке есть еще какая - то структура, где протекал бы фотосинтез, так как на рибосомах идет образование белка, митохондрии вырабатывают энергию, а ядро хранит ДНК. Правильность этой гипотезы учащиеся проверяют по учебнику. Они узнают, что такими структурами являются хлоропласты и они присущи только клеткам растений, это является отличительной особенностью растений. Урок приобрел эмоциональную окраску, наиболее эффективным оказался побуждающий диалог, при котором учитель стимулирует учеников к творческим действиям по осознанию и формулированию проблемы, по выдвижению и проверке гипотез. Проблемные вопросы оказались в пределах зоны ближайшего развития учащихся. У них имелись достаточные знания, чтобы «включиться» в новую для них проблему.

Подводящий к теме диалог имеет меньший развивающий эффект, поэтому может быть использован при изучении трудных тем. Например, тема «Размножение бактерий» рассматривает такие понятия, как ?наследственность?, ?изменчивость?, ?копирование ДНК?. Постановка посильных вопросов пошагово ведут к формулировании темы урока: можно ли с помощью изменения образа жизни, рациона, занятий спортом изменить внешность человека, его привычки, потребности в пище и в сне? Как вы думаете, будут ли дети человека, изменившего внешность, иметь эти признаки? Будут ли потомки совсем не похожи на родителей? Как мы называем эти признаки и как они передаются от родителей к детям? О чем мы будем говорить?

Сообщение темы с мотивирующим приемом - один наиболее простых методов постановки учебной проблемы. Прием ?яркое пятно? заключается в сообщении классу интригующего материала, захватывающего внимание учеников, но при этом связанного с темой урока. В качестве ?яркого пятна? могут быть использованы сказки и легенды, фрагменты из художественной литературы, случаи из истории науки, демонстрации непонятных явлений или наглядности.

При изучении темы «Грибы» можно продемонстрировать плесневый гриб огромных размеров, выращенный на питательном субстрате /на макаронах или картофеле/.

При изучении темы «Крокодилы. Черепахи» /7-й класс/ можно заинтриговать детей таким фактом: «Эти животные за последние 200 млн. лет почти не изменились. Они фантастически живучи. Некоторые виды до 5 лет могут прожить без пищи. До 10 часов остаются живыми в атмосфере, начисто лишенной кислорода. А долголетие? Могут жить до 150 лет. Одно такое создание может преспокойно протащить на спине 4-5 человек. Догадались о ком речь?» Очень большой интерес и вместе с тем мотивацию обучения вызывает постановка модельных опытов. В 8-м классе при изучении темы «Состав и строение костей», чтобы доказать, что трубка прочнее стержня той же массы, вовсе не обязательно испытывать на излом кости, проще это сделать на одинаковых листах бумаги. Для демонстрации механизма вдоха и выдоха можно использовать модель, в которой на стеклянную воронку/грудная клетка/ надевается резиновый шарик /изображающий диафрагму/, внутрь помещается другой резиновый шарик, демонстрирующий легкое и вставляется стеклянная трубочка /трахея/. Для того, чтобы показать вдох, дно диафрагмы оттягивается вниз и шарик, изображающий легкое, раздувается. Таким образом, создается проблемная ситуация: возникает потребность объяснить, на каких законах работает модель, и как эти законы проявляются в условиях живого организма.

Педагогическая проблемная ситуация создаётся с помощью активизирующих действий, вопросов учителя, подчеркивающих новизну, важность, красоту и другие отличительные качества объекта познания. Проблемные ситуации могут создаваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении, закреплении, контроле. Подобрать подходящий способ предъявления проблемы возможно при изучении любой темы курса. Этот выбор определяется содержанием обучения, психологическими особенностями возраста учащихся, уровнем подготовки класса, средствами, имеющимися в распоряжении учителя.

Обычно на таких уроках царит творческая атмосфера, снимается психологическая напряженность. И если в начале урока активно работают несколько человек, то постепенно втягивается все большее количество школьников, заражаясь всеобщим настроением деятельности. Такие уроки способствуют максимальной реализации способностей, мышления и, конечно, личности. Принцип психологической комфортности заключается в том, что проблемный урок подразумевает личностный подход к учащимся. Проявить себя, показать свои способности, высказать неординарную мысль может любой ученик, на любом этапе урока, в любой форме. Он всегда будет услышан, понят, оценен, потому что первостепенная задача проблемного урока: выдвижение предположений и путей поиска решений. Так создаётся ситуация успеха и осуществляется гуманизация обучения.

Глава 4. Создание проблемных ситуаций при изучении биологии

проблемный обучение биология урок

В методике организации учения школьников большое значение имеет проблемное обучение. К.Д. Ушинский считал, что в обучении серьезное внимание надо обращать на возбуждение самостоятельной мысли ребенка, на побуждение его к поискам истины. «Самостоятельность головы учащегося, - подчеркивал великий педагог, - единственное прочное основание всякого плодотворного учения». Наиболее существенными элементами его являются: - создание проблемной ситуации и определение познавательной задачи; - возбуждение самостоятельной мыслительной деятельности учащихся, направленной на поиск решения познавательной задачи и овладение новыми знаниями; - расширение, углубление и уточнение новых знаний в процессе тренировочно-творческих упражнений; - осознание и овладение учащимися приемами умственной деятельности по приобретению новых знаний, как в процессе решения поисковой задачи, так и в системе тренировочно-творческих упражнений. Возникающие и побуждающие к познавательной деятельности проблемы служат не только средством активизации мышления, но нередко определяют развитие склонностей и способностей человека. Однако проблемную ситуацию создает не всякий вопрос, задача или противоречие. Если на тот или иной вопрос или задачу у ученика имеется готовый ответ, здесь не требуется по существу никаких мыслительных усилий, кроме припоминания и воспроизведения уже известных знаний. Познавательная же проблема характеризуется тем, что выводит ученика за пределы имеющихся у него знаний. При этом в ней есть что-то неизвестное, требующее поиска, мыслительной деятельности. Наличие познавательной задачи является лишь одной из черт проблемной ситуации. Дело в том, что учащихся не трудно вывести за пределы имеющихся у них знаний и поставить перед ними познавательные вопросы, однако их мышление может остаться «невключенным». Чтобы «включить» познавательную деятельность учащихся и направить ее на решение возникшей проблемы, в ней должно быть что-то известно, заданы какие-то отправные данные для размышления, для творческого поиска. Важно, чтобы проблемная ситуация содержала в себе некоторый психологический элемент, заключающийся в новизне и яркости фактов, в необычности познавательной задачи и т.д. с тем, чтобы возбуждать у школьников интерес и стремление к познавательному поиску. В зависимости от содержания учебного материала, психолого-возрастных особенностей учащихся выделяют различные способы создания проблемной ситуации.

Рассмотрим их:

1. Способ аналогий. В этом  случае мы опираемся на имеющийся  у учащихся житейский опыт  или же актуализируем ранее  полученные знания для решения  новых задач

2. Индуктивный, аналитика-синтетический способ. Учащиеся самостоятельно исследуют явления и факты и делают необходимые научные выводы. Так, при изучении темы «Лишайники» учащиеся из рассказа учителя узнают, что долгое время ученые принимали лишайники за обычное растение и относили их к мхам. Лишь в 1867г. русским ученым А.С. Фаминцыну и О.В. Баронецкому удалось выделить зеленые клетки из лишайника ксанории и установить, что они не только могут жить вне тела лишайника, но и размножаться делением и спорами. Следовательно, зеленые клетки лишайника - самостоятельные растения, водоросли. Формулируется проблемная задача: что же такое лишайники? К какой группе растений их нужно было отнести?

3. Отыскание причин, обусловливающих  то или иное изучаемое явление, на основе проделанных опытов, анализа изучаемого материала. Приведем  примеры таких заданий: Более  трехсот лет назад ученый Ван  Гельмонт поставил опыт: поместил в горшок 80 кг земли и посадил в неё ветку ивы, предварительно взвесив её. Ива росла 5 лет, не получая никакого питания, а только поливалась водой, не содержащей солей. Взвесив иву через 5 лет, ученый обнаружил, что вес ивы увеличился на 65 кг, а вес земли в горшке уменьшился всего на 50г. Почему произошло такое явление? Амёб поместили в две колбы: одну с родниковой водой, а другую с кипячёной. В одной из колб через некоторое время амёбы погибли. Как вы объясните, почему в одной из колб погибли амёбы?

4. Выдвижение проблемного  вопроса. Этот прием используется  тогда, когда для решения проблемы  и овладения новыми знаниями  нужно творчески применить какой-то  ранее изученный принцип или  закономерность.

Примеры заданий:

* Почему у зародыша  птицы закладываются жаберные  щели, если газообмен идет через  скорлупу яйца, а не через них?

* Почему при стирке  белья, пилке дров больше всего  работают руки, а устает спина?

* Почему врачу важно  знать, кем является человек - правшой  или левшой?

5. Сообщение парадоксального  факта, выдвижение гипотез, предположений.

Факт первый. В прошлом веке на одном из островов Атлантического океана вспыхнула пидемия кори, которую завез человек, заразившейся в Европе. Из 7 тысяч населения остались здоровыми только 98 самых старых людей, которые переболели корью 65 лет назад.

Факт второй. В 1967 году молодой хирург из Кейптауна Кристиан Барнард впервые сделал пересадку сердца от одного человека другому. Операция была выполнена стерильно, с высоким мастерством. Однако надёжного приживления не произошло, спасти жизнь больного не удалось. Как ни парадоксально, но эти два факта связаны между собой. Как?

* Уничтожение в лесу  хищных птиц сначала привело  к увеличению численности других  птиц, а затем их число резко  сократилось. Объясните причины  данного явления.

6. Создание проблемной  ситуации на основе высказывания  учёного.

* Известный географ и  путешественник А. Гумбольдт утверждал, что «человеку предшествуют леса, а сопровождают пустыни». Почему  так считает ученый?

7. Сообщение противоположных  точек зрения на один и тот  же факт. Проблемное обучение  может быть связано с подчеркиванием  противоречивых положений, заключенных  в содержании учебного материала, и их объяснении учащимися:

* Рассудите спор: Известно, что даже при небольшой мышечной  работе артериальное давление  возрастает. 1-й ученик: «Это происходит  потому, что работающие мышцы  выделяют в кровь вещества, влияющие  на просвет сосудов». 2-й ученик: «Когда мозг посылает к мышцам  сигналы, заставляющие их работать, он одновременно посылает сигналы  к сосудам, меняющим кровяное  давление». Кто прав в споре?

8. По мере развития учащихся  может применяться и такой  способ проблемного обучения, когда  учащимся предлагается самим  найти в излагаемом учителем  материале познавательную проблему, четко сформулировать ее и  аргументировать ее решение.

Проблемное обучение - это особый тип организации учебной работы на уроке, позволяющий активизировать познавательную деятельность учащихся и добиваться от них более осмысленного и прочного овладения знаниями. Однако применение проблемного обучения имеет свои пределы и ограничения. Неприменимо проблемное обучение на уроках, на которых изучается материал описательного характера. Сдерживает его применение и трудоемкость процесса. Иногда сообщающим методом можно изложить материал гораздо быстрее, чем проблемным способом. К факторам, ограничивающим применение проблемного обучения, относится также то, что в большинстве школьных учебников не учитывается необходимость использования проблемного обучения. Изложение материала в них ориентировано на репродуктивную деятельность учащихся. То же самое относится к большинству поурочных методических разработок. В них больше излагается фактический материал и слабо раскрываются те разнообразные способы, которыми должен пользоваться учитель при его изложении. Все это показывает, что практические работники школ нуждаются не только в более глубоком осмыслении теоретической сущности и методики проблемного обучения, но и в действенной методической помощи, связанной с его применением в процессе учебных занятий.

ВЫВОД: Используя проблемные ситуации, создается осознанное затруднение учащегося, преодоление которого требует творческого поиска, заставляет ученика мыслить, искать выход, рассуждать, переживать радость от правильно найденного решения, что способствует развитию активных познавательных интересов к предмету. Приемы развития познавательного интереса на этапе восприятия знаний