субъект исследования методики обучения биологии
Тема 2. Предмет и задачи методики обучения биологии
Методика обучения биологии – отрасль педагогической науки, представляющая собой частную или предметную дидактику. Рассмотрение ею процесса обучения, воспитания и развития учащихся, обусловленного особенностями школьной дисциплины.Объект исследования методики обучения биологии – учебно-воспитательный (образовательный) процесс, связанный с данным предметом. Предмет исследования – цели и содержание учебно-воспитательного процесса, методы, средства и формы обучения, воспитания и развития школьников.
Задачи методики обучения биологии. Выяснение роли и места биологии в общей системе обучения, воспитания и развития учащихся. Составление предложений по совершенствованию программы, учебников и проверка их на практике. Определениесодержания школьного предмета, последовательности его изучения в соответствии с возрастными и индивидуальными особенностями учащихся. Разработкаметодов и приемов, средств и форм организации обучения с учетом специфических особенностей биологии. Создание и апробирование материальной оснащенности процесса обучения биологии: кабинета, уголка живой природы, учебно-опытного участка и др.
Структура методики обучения биологии. Общая и частные методики. Рассмотрение общей методикойважнейших вопросов всех биологических курсов в школе: концепции образования, целей, задач, принципов, методов, средств и форм организации обучения; содержания и структуры школьного предмета; воспитания и развития учащихся в процессе обучения; единства содержания и методов; взаимосвязи между формами учебной работы; целостности и развития элементов системы образования, которая обеспечивает прочное и осознанное усвоения школьниками знаний и умений. Изучение частными методиками специальных для каждого биологического курса проблем обучения в зависимости от содержания учебного материала, психофизических особенностей учащихся.
Тесная взаимосвязь общей и частных методик обучения биологии. Базирование теоретических выводов общей методики на частных методических изысканиях. Принятие к руководству общих методических положений каждым биологическим курсом. Методика обучения биологии – единая наука, неразрывно сочетающая в себе общую и специальные части.
Методы научного исследования. Эмпирические и теоретические методы. Применение первых из них на этапах накопления фактов по рассматриваемой проблеме, проверки и уточнения полученных выводов. Эмпирические методы исследования: наблюдения, изучение школьной документации, беседы, анкетирование, обобщение педагогического опыта, педагогический эксперимент. Классификация экспериментов: по времени действия – длительный и кратковременный, по составу изучаемых явлений – простой и сложный, по организации – лабораторный (проведение с группой учащихся) и естественный (с классом или несколькими классами в разных школах), комплексный, сочетающий элементы лабораторного и естественного, по целям – констатирующий, формирующий, или созидательный и контролирующий, или контрольный.
Использование теоретических методовна этапе осмысления и построения теории. Теоретические методы исследования: системно-структурный подход, исторический, логико-дидактический и сравнительный анализ, типологический подход, статистический и математический методы.
Этапы педагогического исследования. Обоснование актуальности избранной темы. Постановка проблемы, определение объекта и предмета исследования. Формулировка его целей и задач, выдвижение рабочей гипотезы. Выбор методов исследования: эмпирических и теоретических. Подготовка экспериментальных материалов. Проведение эксперимента. Формулировка выводов исследования. Раскрытие теоретической и практической значимости полученных результатов.
Связь методики обучения биологии с другими науками. Биологической наукой: синтетический характер биологии как школьного предмета. Отражение в нем почти всех основных областей биологии: ботаники, зоологии, анатомии, физиологии растений, животных, человека, экологии и др. Вооружениеучителей биологическими знаниями, необходимыми для научного объяснения различных природных явлений. Обеспечение их соответствующейпрактической подготовкой, позволяющей распознавать, различать, определять, препарировать, наблюдать, экспериментировать и др.
Тесная связь методики биологиис экологией общей: рассмотрение закономерностей, свойственных всем живым организмам; экологией прикладной: отражение результатов человеческой деятельности на живой и неживой природе, воздействие антропогенной среды на самого человека, предотвращение негативныхдля природной и социальной среды последствий, агрономией: агротехнические приемы возделывания культурных растений; медициной: профилактика разных заболеваний, оказания первой доврачебной помощи пострадавшим; гигиеной и санитарией: соблюдение санитарно-гигиенических норм и правил в повседневной жизни.
Взаимосвязьметодики обучения биологии как частной дидактики с коррекционной педагогикой. Разработка последней из них общих принципов, методов и средств обучения, общих для всех учебных предметов. Применение их в методике при определении структуры и отборе содержания школьной биологии, в организации учебной и познавательной деятельности учащихся, в формировании у них научного мировоззрения. Реализация методикой общих закономерностей процесса обучения: взаимодействие обучающегося, обучаемого и изучаемого объекта, воспитывающий и развивающий характер обучения. Предоставление методикой биологии коррекционной педагогике материалов исследований, необходимых для теоретического анализа и обобщения.
Тесная взаимосвязь методика обучения биологии со специальной психологией. Привлечение экспериментальных данных, свидетельствующих о трудностях и специфических особенностях овладения учащимися биологическими знаниями. Учет психофизических недостатков школьников при определении целей и задач уроков, отборе программного материала (фактического и теоретического), последовательности его изложения с учетом усложнения, выборе методов и методических приемов, средств и форм организации обучения биологии.
Литература: основная – 1, 4, 9, дополнительная – 12.
Методические рекомендации «Исследовательский подход в преподавании биологии»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №1 имени А.Г. Сапрунова»
«Исследовательский подход в преподавании биологии»
Разработала: Пахомова Ольга Ивановна
Данные методические рекомендации могут оказать помощь учителям предметов естественного – научного цикла, студентам педагогических ВУЗов. В работе раскрываются способы формирования исследовательских навыков у школьников посредством методически правильной организации исследовательской деятельности, проведен анализ методов, форм и приёмов организации исследовательской деятельности с точки зрения их целесообразности в урочной и внеурочной деятельности.
Сведения об авторе:
Пахомова Ольга Ивановна, учитель биологии МБОУ СШ№1 имени а.Г. Сапрунова. ст.Гиагинской, Гиагинского района, Республики Адыгея.
Отличник народного просвещения РФ, Заслуженный работник общего образования Республики Адыгея, победитель конкурса «Лучших учителей России», победитель республиканского конкурса «Учитель года 2012».
Высшая квалификационная категория;
«Если хотите, чтобы уроки не превратились в скучную однообразную повинность, ведите каждого ученика на счастливую тропинку исследования…»
Одним из подходов к решению проблемы формирования и развития творческих способностей учащихся является исследовательское обучение. В разработку теории исследовательского обучения наибольший вклад внесли американские ученые Дж. Дьюи, У.Х. Килпатрик, Э. Паркхерст, немецкий педагог Г. Кершенштейнер, французкий педагог С. Френе, а также русские психологи и педагоги В.И. Андреев, П.П. Блонский, М.В. Кларин, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, А.М. Матюшкин, А.С. Обухов, А.И. Савенков, И.Ф. Свадковский, М.Н. Скаткин и др. Исследовательский подход в обучении не является новым педагогическим явлением, но именно в современном образовании он оказался крайне востребованным, так как это путь знакомства учащихся с методами научного познания, важное средство формирования у них научного мировоззрения, развития мышления и познавательной самостоятельности. В ходе исследовательского обучения происходит развитие познавательного интереса, положительной мотивации учения, формирование глубоких, прочных и знаний, познавательной активности и самостоятельности, интеллектуальной сферы личности, формирование умений и навыков самообразования.
Исследовательский подход в обучении помогает школьнику увидеть гармонические связи между разрозненными явлениями и фактами, картину природы как связного целого. Ведущими в составе исследовательского подхода в обучении являются индуктивный и дедуктивный, эвристический и исследовательский методы; приемы и средства стимулирования учения, разработанные Г.И. Щукиной, Ю.К. Бабанским и их последователями;
Исследовательский подход в обучении позволяет сформировать все компонентов исследовательской культуры школьника:
• мыслительных умений и навыков (анализ и выделение главного; сравнение; обобщение и систематизация; определение и объяснение понятий; конкретизация, доказательства и опровержение, умение видеть противоречия);
• умений и навыков работы с книгой и другими источниками информации;
• умений и навыков, связанных с культурой устной и письменной речи;
• специальных исследовательских умений и навыков (в старших классах).
Использование в практике обучения элементов исследовательской деятельности учащихся позволяет педагогу направлять познавательную деятельность, помогая ребенку активно и самостоятельно выстраивать свой путь познания.
В данной разработке представлены авторские приемы создания проблемных ситуаций, принципы планирования и проведения лабораторных работ, проектной и научно-исследовательской деятельности, сформировавшиеся в ходе многолетней педагогической деятельности.
Данные методические рекомендации помогут учителю разработать собственную траекторию развития исследовательских навыков у обучающихся, стать основой при планировании и проведении учебных и внеклассных мероприятий по предмету, способствовать сформированию все компонентов исследовательской культуры школьника.
«Если ребёнок не научится сам ничего творить, то в жизни, он всегда будет только подражать и копировать»
1Авторские приемы создания проблемных ситуаций на уроке.
Для создания проблемной ситуации я рекомендую применять следующие приемы:
1. Информационный шок (подбор интересной, неожиданной, иногда парадоксальной информации о природном объекте, явлении, процессе)
Например, при изучении темы «Состав и функции крови», предлагаю учащимся, ознакомится с высказыванием польского ученого Яна Янского
«Алая жидкость, бегущая по сосудам, выдаст любую вашу тайну, как бы глубоко она ни была спрятана. Что вы едите, какой образ жизни ведете, в порядке ли обмен веществ, иммунная система и наследственность, в каком состоянии сердце, сосуды, печень и другие органы, какие болезни уже имеются или разовьются в будущем — обо всем этом расскажет капля крови. Помимо медицинских данных она выдаст и паспортные — приблизительный возраст, пол и даже национальную принадлежность.»
Такая информация вызывает большой интерес, многие учащиеся, начинают оспаривать данное высказывание, и возникает проблемная ситуация, какие же тайны хранит кровь? Что же это за алая жидкость? А дальше по алгоритму можно совместно с учащимися выстраивать ход исследования и поиск путей решения проблемы. Такие факты заставляют искать дополнительную информацию, выходящую за рамки школьной программы.
В сочинениях Плиния и Цельса встречаются истории о том, что пожилые люди с целью омоложения принимали кровь умирающих гладиаторов. Известен случай, когда одряхлевший папа Иннокентий VIII тщетно пытался вернуть себе силу и молодость, употребив напиток, приготовленный из крови трех десятилетних мальчиков.
Кровь употребляли с лечебной целью во время войн. Например, за египетскими войсками всегда следовали стада баранов, кровью которых лечили раненых. Древнегреческий царь Константин, страдавший проказой, использовал кровь для принятия лечебных ванн. Дети добавляют еще факты, связанные с использованием крови в лечебных целях. Возникает вопрос, почему именно кровь использовали в лечебных целях? Оправдано ли было такое применение крови? Могла ли кровь, применяемая таким способом, исцелить больного? Используется ли кровь в современном обществе и как?
Анализ этих исторических фактов помогает определить проблему, сформулировать тему урока «Переливание крови», его цель и вопросы на которые предстоит ответить в ходе урока.
3.Поэтическая нота. Предлагаю учащимся отрывок из стихотворения, которое содержит информацию о строении или функциях определенного органа или организма. Например, при изучении темы «Значение органов чувств. Анализаторы», читаю стихотворение Ю. Друниной «Как объяснить»
Как объяснить слепому,
Слепому, как ночь, с рожденья,
Буйство весенних красок,
Радуги наважденье?
Как объяснить глухому,
С рожденья, как ночь, глухому,
Нежность виолончели
Или угрозу грома?
Как объяснить бедняге,
Рожденному с рыбьей кровью,
Тайну земного чуда,
Названного любовью?
Какая проблема затронута в стихотворении? Почему она возникла?
Или еще один прием использования стихов «Биологическая ошибка»
Отрывок из стихотворения К. Чуковского «Муха –цокатуха»
А злодей-то не шутит,
Руки-ноги он Мухе верёвками крутит,
Зубы острые в самое сердце вонзает
И кровь у неё выпивает.
Какая биологическая ошибка закралась в текст?
4.Поговорка в помощь. Использование пословиц и поговорок для создания проблемных ситуаций.
Например, при изучении темы «Класс ракообразные» я предлагаю учащимся объяснить следующие поговорки:
Когда рак на горе свиснет
Я покажу тебе, где раки зимуют.
Показать, где раки зимуют
значение фразеологизма: жёстко наказать, проучить
Оборот, как предполагают, основан на реальных фактах. Раньше многие помещики уезжали на зиму из своих имений в города. И во время званых обедов среди прочих деликатесов были особенно популярны раки. Гурманы говорили, что они по-настоящему вкусны только в те месяцы, в названиях которых есть буква «р», то есть с сентября по апрель. Но именно выражение: «я тебе покажу, где раки зимуют» стало настоящей угрозой. В это время раков ловить трудно: вода ледяная, раки прячутся. Вот и посылали за ними провинившихся крепостных крестьян.
По другой версии, выражение «показать, где раки зимуют» первоначально имело значение «утопить», так как раки часто зимуют на дне омута.
Когда рак на горе свистнет
значение фразеологизма: никогда
Как известно раки живут в воде и свистеть не умеют. Стало быть, событие, когда рак заберётся на гору, да ещё и свистнет, – просто невероятное. А потому и фразеологизм нужно воспринимать как шутливо-иронический. Если вам обещают сделать что-то, когда рак на горе свистнет, значит, не будет этого никогда. Примерно такой же смысл имеют выражения «после дождичка в четверг» и «приходи вчера».
значение фразеологизма: так говорят о том, кто покраснел от сильного волнения, смущения, или же обгорел на солнце
В природе цвет раков в зависимости от местообитания варьируется от зеленовато-бурого до иссиня-коричневого. Такая расцветка делает их малозаметными на фоне тёмного дна. Окраску панциря обеспечивает в основном краситель астаксантин, который в чистом виде имеет красно-оранжевый цвет. В хитиновом панцире рака астаксантин комбинируется с разными белками, образуя пигменты жёлтого, зеленоватого, голубого, синего, почти чёрного цветов. При варке раков белки сворачиваются, их соединения с астаксантином разлагаются и краситель приобретает свой исходный красноватый цвет.
Само же явление изменения цвета в кипящей воде вошло в язык ещё в древности. Выражение «красный как рак» имеют не только русские, но и немцы, итальянцы, французы. Не удивительно, что способность менять цвет панциря действовала на воображение древних людей магически. Многие считали рака целебным. Аристотель и Плиний рекомендовали настойку из рака, разрезанного на мелкие части, как средство против яда. Поэтому многие аптеки средневековой Европы именовались «Красный рак» и воспроизводили на вывесках его изображение.
При изучении темы анализаторы для углубления понятия о строении анализатора предлагаю учащимся поговорку «Не верю глазам своим» С биологической точки зрения она не правильнаяю.Почему? Как правильно будет она звучать? (Глаз только рецептор, он воспринимает раздражение, анализ же осуществляет мозг и возникает зрительное ощущение.) Поэтому правильно эта поговорка должна звучать «Не верю мозгу своему» и в ходе урока учащиеся сами делают такой вывод и формируется четкое понимание функций, каждой части зрительного анализатора.
5.Реклама – двигатель познанья. Использования рекламных слоганов для создания проблемных ситуаций. Например, при изучении темы «Анализаторы» я предлагаю посмотреть рекламный ролик чая «Тесс» Посмотри как вкусно, попробуй как красиво». Я спрашиваю учеников, что в ней ни так? Почему автору за рекламу можно поставить 5, а за знания биологии 2?
Очень важно то, что дети сами пытаются потом искать ошибки в рекламных слоганах.
Или можно использовать и другие объекты. Например, при изучении темы «Губки» я приношу на урок губку для мытья посуды игрушку «Губка Боб» и спрашиваю, как они связаны с биологией, есть ли в природе организмы, которые стали прототипами для этих объектов? Что же у них общего? И возникает проблемная ситуация.
7. «Озвучка» В арсенале современного учителя достаточно много мультимедийных пособий. Эти пособия можно использовать и для создания проблемной ситуации. Например, диск 1С образование Биология 6 класс, содержит много интересных демонстраций опытов по фотосинтезу, дыханию, испарению воды листьями, корневому давлению. Я предлагаю учащимся посмотреть эксперимент, но при этом выключаю звук и дикторский текст, учащиеся не слышат. Потом предлагаю определить, с чем связано проведение опыта, что он позволяет установить. Естественно, что ученики затрудняются ответить на этот вопрос, возникает проблема, выдвигаются гипотезы, определяется траектория решения проблемы, и в конце исследования я предлагаю озвучить данную видеозапись опыта и объяснить его результаты. В ходе просмотра дети составляют дикторский текст, а затем в ходе просмотра уже со звуком сравнивают его с оригиналом и определяют степень совпадения. Эту работу можно организовывать в парах, группах или индивидуально.
2.Формирование навыков исследования при проведении лабораторных работ.
Особую роль в формировании исследовательских навыков учащихся на уроках биологии играют лабораторные работы. Они выполняются с применением специального оборудования, натуральных объектов, что позволяет быстро и наглядно получить необходимые результаты.
Для проведения лабораторных работ необходимо использовать специально подготовленные инструктивные карты. Для 5-6 классов в этих картах указаны тема, цель, оборудование, ход работы и даны вопросы, помогающие сформулировать вывод. Пример можно посмотреть в разделе «Приложения»
В старших классах учащимся предоставляется большая самостоятельность в процессе выполнения лабораторных работ. Постепенно от руководства деятельностью учащихся необходимо переходить к консультационной, наблюдательной и контролирующей работе.
В ходе проблемного обучения на уроке учащиеся овладевают умениями определять проблему, выдвигать гипотезы и находить пути решения возникших проблем. Таким образом, ребенок ставится в позицию субъекта своего обучения и, как результат, у него образуются новые знания, он овладевает новыми способами действия.
Особое место в формировании исследовательской культуры учащихся на уроках занимает метод проектов. Действенность этого метода обусловлена тем, что он позволяет учащимся выбрать деятельность по своим интересам и через дело, которое соответствует их способностям, формирует ключевые компетенции. Выполняя проекты, школьники осваивают методы творческой деятельности, учатся самостоятельно находить и анализировать информацию, получать и применять знания по различным отраслям, приобретать умения и навыки практической работы, опыт решения реальных задач. Работу можно начинать с мини – проектов. Это могут быть информационно-творческие проекты. Например, в 5 классе это проекты «Самая удивительная бактерия» или «Мое любимое растение». Очень интересными являются проекты по созданию моделей. Такая работа включает в себя следующие этапы:
Изучение объекта для создания модели
Подбор материала, из которого будет изготавливаться модель
Процесс создания модели
Презентация модели (публичное выступление, на котором ученик представляет свою модель и объясняет, что можно изучить с её помощью.)
Научно-исследовательский характер имеют проекты, где учащимся предлагается создать модель организма, не существующего в природе, объяснить, почему появился такой организм, описать особенности его строения, жизнедеятельности и систематическое положение. Такие проекты обычно можно предложить учащимся после изучения крупной систематической категории, например «Класса Млекопитающие» или отдела «Покрытосеменные растения». Создание и защита такого проекта дает возможность интерпретировать знания о признаках существующих организмов в признаки нового организма, обосновывать, появившиеся признаки, доказать свою точку зрения, отвечать на вопросы в ходе публичной презентации.
3.Методические рекомендации по организации и проведению конференций.
Еще одним интересным приемом, позволяющим формировать исследовательские компетенции, у учащихся старших классов, является подготовка и проведение конференций. Алгоритм данной формы работы следующий:
1.Определяется тема конференции и вопросы, которые будут обсуждаться в ходе конференции.
2. Формирование рабочих групп, каждая из которых готовит один из вопросов конференции.
3.Выбирается научный совет из числа учащихся и преподавателей школы, задача которого оценить выступление каждой рабочей группы и подвести итоги конференции.
Такая форма работы развивает все исследовательские компетенции учащихся, их творческий потенциал и стремление к получению новых знаний, даже после окончания конференции члены рабочих групп и научного совета еще долго спорят и обсуждают между собой, проблемные вопросы.
4.Рекомендации по организации индивидуальной научно –исследовательская деятельность с обучающимися средних и старших классов.
Рассмотрим подробно, основные этапы выполнения исследовательской работы
Тема работы не должна быть очень широкой, ни слишком
узкой. В то же время, чем меньше слов в названии темы, тем она шире,
охватывает более широкое поле деятельности (Обувь и здоровье). И наоборот, — чем больше слов в названии, тем тема уже, охватывает
более узкую область (Влияние различных видов обуви на опорно-двигательную систему подростков)
Цель исследования основное направление исследовательской деятельности. Это то, что в самом общем виде должно быть достигнуто в итоге работы над исследованием. Формулирование цели позволяет ответить на вопрос «Зачем проводится исследование?».
Задачи — это последовательные шаги, которые обеспечивают достижение поставленной цели. Задачи исследования конкретизируют цель, определяют основное содержание работы. Задачи трансформируются в названия разделов (подразделов).
При формулировании задач обычно употребляются следующие глаголы: определить, раскрыть, создать, выявить, разработать, установить, обосновать и др.
Необходимо избегать употребления таких слов, как изучить проанализировать, рассмотреть, исследовать.
Типичными ошибками в формулировании задач:
задача формулируется более широко, чем цель;
задача формулируется почти так же, как и цель;
задачи располагаются непоследовательно;
большое количество задач.
Пример обоснования актуальности темы исследования « Влияние различных видов обуви на опорно-двигательную систему подростков»
Для достижения положительного результата работы необходимо подобрать правильные методы исследования. Рассмотрим подробно, этот момент.
Виды методов исследования:
Методы эмпирического уровня:
— наблюдение
— интервью
— анкетирование
— опрос
— собеседование
— тестирование
— фотографирование
— счет
— измерение
— сравнение
С помощью этих методов исследовательской работы изучаются конкретные явления, на основе которых формируются гипотезы.
Методы экспериментально-теоретического уровня:
— эксперимент
— лабораторный опыт
— анализ
— моделирование
— исторический
— логический
— синтез
— индукция
— дедукция
— гипотетический
Эти методы исследования помогают не только собрать факты, но проверить их, систематизировать, выявить неслучайные зависимости и определить причины и следствия.