технология проблемного обучения на уроках биологии
Проблемное обучение на уроках биологии.
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Выступление учителя биологии МАОУ СОШ п.Новониколаевский Тен Н.Г.
Проблемное обучение на уроках биологии.
1. Что такое проблемное обучение и какова его цель.
2. П риемы развития познавательного интереса на различных этапах урока.
3. Создание проблемной ситуации при изучении учебного материала.
4. Использование биологических задач при развитии познавательного интереса
к изучению биологии.
« … Каждый урок должен быть для наставника задачей,
которую он должен выполнять, обдумывая это выполнение
заранее: в каждом уроке он должен чего – нибудь достигнуть,
сделать шаг дальше и заставить весь класс сделать этот шаг…»
I. Проблемное обучение – это не абсолютно новое педагогическое явление. Элементы проблемного обучения в виде постановки вопросов, вызывающих затруднение в поисках ответа на них, конечно не нова и известна еще по эвристическим беседам Сократа. Большое значение для становления теории проблемного обучения имели работы психологов. Они сделали вывод о том, что умственное развитие характеризуется не только объёмом и качеством усвоенных знаний, но и структурой мыслительных процессов, системой логических операций и умственных действий, которыми владеет ученик (С.Л. Рубинштейн, Т.В. Кудрявцев), и раскрывших роль проблемной ситуации в мышлении и обучении (А.М. Матюшкин).
Жизнь постоянно ставит перед человеком различные проблемы. Умение искать и находить пути решения возникающих проблем – одно из качеств успешной личности. Проблемное обучение способствует развитию самостоятельности и активности школьников, что, в свою очередь, позволит им стать конкурентоспособными во взрослой жизни. Постоянное создание на уроке проблемных ситуаций при изучении новой темы приводит к тому, что ученик не “пасует” перед проблемами, а стремится их разрешить. Таким образом, формируется творческая личность, умеющая искать и находить решения в различных проблемных ситуациях, систематизировать и накапливать знания, способная к самоанализу, саморазвитию и самокоррекции.
Что же такое проблемное обучение? В педагогической литературе имеется ряд попыток дать определение этому явлению. В.Оконь под проблемным обучением понимает “совокупность таких действий, как организация проблемных ситуаций, формулирование проблем, оказание ученикам необходимой помощи в решении проблем, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний”.
По мнению Д.В. Вилькеева проблемным можно назвать такое обучение, которое имеет некоторые черты научного познания.
И.Я. Лернер под проблемным обучением имеет в виду обучение, при котором учащиеся систематически включаются в процесс решения проблем и проблемных задач, построенных на содержании программного материала.
II. Проблемный урок обеспечивает творческое усвоение знаний. Логика построения проблемного урока схожа с логикой научного творчества. Это значит, что ученик проходит четыре звена научного творчества: постановку проблемы, поиск решения, выражение решения и реализацию продукта. При этом в отличие от научного творчества, ученик формулирует учебную проблему, открывает субъективно новое знание и выражает его в простых формах. Это можно отразить в следующей таблице:
Звенья творческой деятельности учащихся на проблемном уроке
Постановка учебной проблемы
— возникновение проблемной ситуации;
— формулировка учебной проблемы.
Формулирование темы урока или вопроса, из ответа на который вытекает тема урока
подводящий к открытию нового знания диалог
Открытие субъективно нового знания
Проговаривание субъективно нового знания
Выражение нового знания в доступной форме
Выполнение продуктивных заданий (можно использовать групповую форму работы)
Представление «продукта» учителю и классу
Проблемное обучение предполагает самостоятельное полное или частичное решение посильных для учащихся проблем. Для решения этих проблем учащимися необходимо создавать ситуацию, побуждающую к их решению. Однако не всякое затруднение вызывает проблемную ситуацию. Оно должно порождаться недостаточностью имеющихся знаний, и эта недостаточность должна быть осознана учащимися. Однако и не всякая проблемная ситуация порождает процесс мышления. Он не возникает, в частности, когда поиск путей разрешения проблемной ситуации непосилен для учащихся на данном этапе обучения в связи с их неподготовленностью к необходимой деятельности. Это важно учесть, чтобы не включать в учебный процесс непосильных задач, способствующих не развитию самостоятельного мышления, а отвращению от него и ослаблению веры в свои силы. 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.
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.
III. В зависимости от содержания учебного материала, психолого-возрастных особенностей учащихся возможно несколько способов выдвижения проблем, которые я использую на уроках:
1. Постановка проблемного вопроса.
Способствуют развитию творческого мышления и проблемные вопросы, ориентированные на противоречивые ситуации, которые побуждают к поиску новых знаний.
Например, в 6-м классе: 1) Почему у заборов чаще всего растут растения, семена которых распространяются ветром? 2) Правда ли, что в ночь на Ивана Купалу можно найти с помощью цветка папоротника клад?
В 7-м классе: 1) Почему многие люди не любят и боятся пауков? Есть ли для этого основания. 2) Почему у зародыша птицы закладываются жаберные щели, если газообмен идет через скорлупу яйца, а не через них?
В 10-м классе: Почему в науке используется несколько критериев жизни, а не какой-то один?
В 11-м классе: Следует ли прекратить исследование, если очевидна возможность использования его результатов во вред обществу?
В результате использования проблемных вопросов в ходе изучения
учебного материала я установила, что они способствуют появлению у
школьников удивления, озадаченности, интеллектуальной активности,
эмоциональной приподнятости, стремления к узнаванию, более глубокому
2. Отыскание причин, обусловливающих то или иное изучаемое явление, на основе проделанных опытов, анализа изучаемого материала.
Например: 1. Урок биологии в 6 классе. Тема: «Фотосинтез». Более трехсот лет назад ученый Ван Гельмонт поставил опыт – поместил в горшок 80 кг земли и посадил в него ветку ивы, предварительно взвесив ее. Растущему в горшке растению в течение 5 лет не давали никакого питания, а только поливали дождевой водой, не содержащей минеральных солей. Взвесив иву через 5 лет, Ван Гельмонт обнаружил, что ее вес увеличился на 65 кг, вес земли в горшке уменьшился всего на 50 г.
Откуда растение добыло 64 кг 950 г питательных веществ, для ученого осталось загадкой. Ученики должны ответить на этот вопрос. Вся последующая работа по теме строится на эмоциональном заряде, направленном на разгадку данного опыта, а, следовательно, на разгадку «Тайны процесса фотосинтеза».
2. 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?
3. Аналитический способ.
Учащиеся самостоятельно исследуют явления и факты и делают соответствующие выводы.
Так, при изучении темы «Лишайники» (6 класс) учащиеся из рассказа учителя узнают, что долгое время ученые принимали лишайники за обычное растение и относили их ко мхам. Лишь русским ученым А.С. Фаминцыну и О.В. Баронецкому удалось выделить зеленые клетки из лишайника ксантории и установить, что они не только могут жить вне тела лишайника, но и размножаться делением и спорами. Следовательно, зеленые клетки лишайника это самостоятельные растения – водоросли.
Формулируется проблемная задача: что же такое лишайники? К какой группе растений их нужно отнести?
4. Сообщение факта, выдвижение гипотез, предположений. Урок биологии в 8 классе. Тема: « Иммунитет». Например:
Факт первый. В прошлом веке на одном из островов Атлантического океана вспыхнула эпидемия кори, которую завез человек, заразившийся 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 надежного приживления не произошло, спасти жизнь больного не удалось.
Как ни парадоксально, но эти два факта связаны между собой. Как?
Урок биологии в 7 классе. Уничтожение в лесу хищных птиц сначала привело к увеличению численности других птиц, а затем их число резко сократилось. Объясните причины данного явления.
5. Прием научного спора.
На уроке создается ситуация спора, особое внимание уделяя умениям учащихся доказывать и обосновывать свои суждения. Учитель в данном споре является судьей.
Урок биологии (7 кл.) Тема: «Многообразие моллюсков» Например: 1-й ученик: «Раковина является хорошим защитным приспособлением для моллюска, а поэтому, несмотря на древность своего происхождения, они являются одним из самых многочисленных типов беспозвоночных животных».
2-й ученик: «Несмотря на наличие раковин, как защитных
приспособлений, численность моллюсков в водоёмах заметно снижается», 19
видов этих животных занесены в «Красную книгу».
3-й ученик: «Я считаю, что причиной сокращения числа моллюсков
является употребление в пищу многими животными и человеком».
4-й ученик: «Я думаю, что такое защитное приспособление как прочная
раковина оказывается несовершенным перед ядовитыми химическими веществами, попадающими в водоём».
Урок биологии (8 класс). 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?
Столкновение различных точек зрения, в которых нужно разобраться,
чтобы затем занять собственную позицию, стимулирует активный поиск
доказательств, аргументов для отстаивания своей точки зрения.
6. Создание проблемной ситуации на основе высказывания ученого.
— Известный географ и путешественник А.Гумбольдт утверждал, что «человеку предшествуют леса, а сопровождают пустыни». Почему так считает ученый?
— В 9классе при изучении темы «Функции мембраны, транспорт веществ через мембрану» учитель вначале урока приводит высказывание ученого-биолога: «После того как появились мембраны… из супа, варившегося в морях, могли сформироваться первые живые организмы».
На основании чего ученый пришел к такому утверждению?
Используя проблемные ситуации, создается осознанное затруднение учащегося, преодоление которого требует поиска, заставляет ученика мыслить, искать выход, рассуждать, переживать радость от правильно найденного решения, что способствует развитию активных познавательных интересов к предмету.
Кроме того в результате использования элементов проблемного обучения школьники учатся давать полные развернутые ответы, используя речевые обороты: «я полагаю, что…», «мне кажется, что…», «я думаю…». Это способствует формированию у учащихся системы научных знаний на основе их субъективного опыта, учит высказывать свое «личное» мнение по данному вопросу.
I V. Также проблемное обучение на уроках биологии я провожу через решение задач.
• Чем отличается контрольный вопрос от задачи? Часто вопрос требует простого воспроизведения какой-то порции известной информации: откройте учебник, прочитайте соответствующий раздел, запомните – ответ готов.
При решении задачи необходимо:
– умение сопоставлять знания таким образом, чтобы прийти к правильному выводу;
– четкое знание терминов;
– правильное решение задачи (полезный результат).
В 5-6-х классах, изучая тему “Транспорт веществ в растении”, учащиеся впервые должны усвоить такие понятия, как диффузия, осмос, концентрация веществ, транспирация, корневое давление и прочие. Для этого им необходимо знать особенности строения молекулы воды как диполя, то, что разноименно заряженные частицы притягиваются, как происходит испарение, как вещества растворяются и что такое концентрация веществ. Здесь требуются знания из физики, химии, чтобы суметь представить как молекулы воды “карабкаются” по тоненьким трубочкам – сосудам корней, стеблей, листьев, проникая в каждую клеточку.
При изучении темы “Значение воды в жизни растения. Экологические группы растений” можно использовать задачи следующего содержания.
1. У водяного ореха чилима под водой образуются тяжелые плоды. Почему они не могут потопить растение? (Образуются вздутия – своего рода “спасательные пояса”, наполненные воздухом, увеличивается объем подводной части растения, уравновешивая плод в воде).
В 6-м классе при изучении темы “Роль зеленых растений в жизни человека”
я использовала в группах задания проблемно-исследовательского характера, выполняя которые, учащиеся используют знания общих закономерностей и находят правильное решение в незнакомой ситуации. В этом задании есть главное понятие, с которым ребята уже знакомы, а метод анализа ситуации запрограммирован в уточняющих вопросах задания, которые заставляют учащихся в новой ситуации выделять уже имеющиеся элементы и соотносить их в соответствии с предложенной ситуацией.
1. Человек за сутки потребляет в среднем 430 г кислорода и выдыхает 900 г углекислого газа. Подсчитайте, какое количество углекислого газа выдыхается всеми жителями нашего села за сутки (в селе живут 1502 человека)? Какое количество кислорода потребляет население села в течение суток? Сколько гектаров леса необходимо для восстановления нормального состава воздуха, если известно, что один гектар леса поглощает за сутки столько углекислого газа, сколько выдыхает двести человек?”
В 7-м классе по теме “Тип членистоногие” необходимо отследить причинно-следственные связи: функция –> строение –> среда.
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 могла происходить диффузия?
Ответ:
А. Процесс, о котором идет речь – газообмен, который осуществляется у всех организмов путем диффузии.
Заполним три пробирки раствором NaCl различной концентрации: 0,9%, 0,2%, 2% и добавим туда небольшое, но одинаковое количество крови. Наблюдая за цветом жидкости в пробирках, спустя 10-15 минут можно заметить, что в растворах NaCl различной концентрации эритроциты ведут себя по-разному. Они не изменяются, где концентрация 0,9%. Эритроциты осядут на дно пробирки, и жидкость останется прозрачной. В пробирке с более низким (0,2%), чем в плазме, содержание NaCl эритроциты набухнут, их оболочка разрывается. Гемоглобин выходит наружу и окрашивает жидкость в пробирке в розовый цвет. В пробирке с более высоким содержанием NaCl (2%) эритроциты сморщиваются, оседают на дно, т.к. вода из них выходит наружу. Учащиеся должны объяснить увиденное на основе знаний осмоса, осмотического давления. Ученики воочию наблюдают явление, демонстрирующее роль гомеостаза в человеческом организме.
2. Найдите сходство и различие между человеком и простейшим животным, живущим в водоеме.
3. У человека в крови появились эритроциты, имеющие серповидную форму. О чем может свидетельствовать этот факт и каковы его последствия?
4. Эритроциты человека в 3 раза меньше эритроцитов лягушки, но их в 1 кв. мм в 13 раз больше, чем у лягушки. Как объяснить этот факт?
Ответ. У человека интенсивность обмена веществ выше. Большая поверхность всей массы эритроцитов обеспечивает их большую способность к транспортировке кислорода.
1. Только стимулируя познавательную деятельность самих ребят и
повышая их собственные усилия в овладении знаниями на всех этапах обучения, можно добиться развития познавательного интереса к биологии;
2. В обучении надо активно работать над развитием всех учащихся,
как сильных по успеваемости, так и слабых;
3. Использование рассмотренных приемов в учебном процессе
способствует развитию познавательного интереса, углублению знаний учащихся по курсу биология;
4. Педагогическая теория приобретает действенную силу только тогда,
когда она воплощается в методическое мастерство учителя и стимулирует это
мастерство. Поэтому система методических средств и приемов активизации
познавательной активности школьников нуждается в практическом освоении каждым учителем, в выработке соответствующих умений и навыков.
Технология проблемного обучения на уроках биологии в рамках ФГОС
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Описание презентации по отдельным слайдам:
Технология проблемного обучения на уроках биологии в рамках ФГОС Учитель биологии ГБОУ СОШ № 2 п.г.т. Безенчук Самарской области Агафонова Л.Н.
«Дети учатся лучше и в тысячу раз успешнее, если им дают возможность самостоятельно исследовать основы изучаемого материала». Питер Клайн
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ОСНОВНОГО ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ (приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от «17» декабря 2010 г. № 1897) направлен на «развитие личности обучающегося на основе освоения универсальных учебных действий… составляет цель и основной результат компетентностного образования»
ЦЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ ТРАДИЦИОННЫЙ ПОДХОД ПОЛУЧЕНИЕ БАЗОВЫХ ЗНАНИЙ, УМЕНИЙ, НАВЫКОВ СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД ОБЩЕКУЛЬТУРНОЕ, ЛИЧНОСТНОЕ, ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОБУЧАЮЩИХСЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ КЛЮЧЕВУЮ КОМПЕТЕНЦИЮ ОБРАЗОВАНИЯ – «НАУЧИТЬ УЧИТЬСЯ»
СМЫСЛ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ (В.П. Беспалько): отход от экспромтов и переход к предварительному проектированию; разработка структуры и содержания учебно-познавательной деятельности учащегося; диагностичное целеобразование и объективный контроль качества усвоения учащимися учебного материала и развития личности в целом; реализация принципа целостности структуры и содержательности компонентов учебно-воспитательного процесса.
ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ
Проблемное обучение ОПРЕДЕЛЕНИЕ организация учебных занятий, предполагающая создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению РЕЗУЛЬТАТ творческое овладение профессиональными знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей
ФОРМЫ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ Ф О Р М Ы самостоятельная исследовательская деятельность частично-поисковая деятельность
«Использование технологии проблемного обучения на уроках биологии»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
«Холмовская средняя школа»
« Использование технологии проблемного обучения на уроках биологии»
Набережная Ирина Алексеевна,
высшая квалификационная категория
пгт Холм-Жирковский, 2020г
Принципы проблемного обучения:
развивающий характер обучения;
интеграция и вариативность в применении различных областей знаний;
использование дидактических алгоритмизированных задач.
В своей работе использую следующие методические приемы для создания проблемных ситуаций:
подвожу детей к противоречию и предлагаю им найти способ его разрешения;
излагаю различные точки зрения на вопрос;
предлагаю рассмотреть явление с различных позиций;
побуждаю детей делать сравнения, обобщения, выводы;
ставлю проблемные вопросы, задачи, задаю проблемные задания.
Урок, на котором используется метод проблемного обучения можно разделить на три этапа:
Первый этап. Ставятся проблемы, выясняется степень готовности к их решению, к нахождению путей достижения целей урока. Намечаются ситуации, участие в которых позволит решать познавательные, развивающие и воспитательные задачи. Качество выполнения учащимися предварительных заданий влияет на их интерес к предстоящей работе. При проведении урока я учитываю отношение учащихся к оригинальной форме урока, уровень их подготовленности, их возрастные и психологические особенности.
Второй этап. Сообщение нового материала, формирование знаний учащихся в различных «нестандартных» формах организации их мыслительной активности.
Третий этап. Он посвящен формированию умений и навыков. Контроль обычно не выделяется во времени, а «растворяется» в каждом из предшествующих этапов.
Для создания проблемной ситуации применяю следующие методы:
метод противоречий (Почему эвглену зеленую ботаники относят к растениям, а зоологи – к животным?);
метод сравнений противоположностей (Когда быстрее восстанавливается работоспособность – при активном или пассивном отдыхе?);
факты, побуждающие к выявлению межпредметных связей.
Например, почему кровь движется в одном направлении? Почему человек не взрывается при принятии нитроглицерина и др.
Для разрешения проблем учащиеся должны анализировать данные, устанавливать причинно-следственные отношения, систематизировать информацию, сравнивать, делать выводы.
Приведу примеры использования вариантов проблемного подхода на различных этапах урока.
Создание проблемной ситуации в середине урока при раскрытии одного из вопросов содержания, ее разрешение в процессе поисковой работы. Например, на уроке в 8 классе при изучении темы «Поведение и психика» предлагаю следующую задачу: «Известный литературный герой Маугли вырос среди зверей. При этом он был высокоразвитым мыслящим существом: руководил стадами диких животных, умел разговаривать на языках разных зверей и обладал всеми человеческими качествами. Оцените реальность описанного Киплингом облика Маугли с позиций современной науки».
Организуется самостоятельная поисковая работа с материалом учебника, но его для ответа на вопросы недостаточно. Учащиеся задают свои вопросы учителю, ответы на которые помогут им разобраться в проблеме. Некоторые ученики пытаются дать ответы на эти вопросы, но неудачно. Возникает проблемная ситуация, которая требует не только базовых знаний, но и дополнительных.
Организация дискуссий вокруг проблемных вопросов, опирающихся на реальным жизненным проблемам учащихся «Совершая экстренный вызов, карета «скорой помощи» приехала к пострадавшему мужчине 30 лет, у которого было кровотечение. Работники «скорой помощи» ввели пациенту внутривенно хлористый кальций». Возникает вопрос: «Почему?». Подобные задачи особенно важны для учащихся, планирующих поступать в медицинский вуз, тем самым он может не только совершенствовать накопленные знания и умения, он может развивать аналитическое мышление, которое необходимо для постановки диагноза. Таким образом, применяя в практике метод ситуационных задач, учитель проводит профессионально-ориентационную работу среди учащихся.
Поиск решения учебной проблемы путем эвристической беседы. Очень важный момент при ведении эвристической беседы осуществление перехода от коллективного обсуждения проблемы к индивидуальному выступлению конкретного учащегося. Например, при изучении в 8 классе темы: «Питание и пищеварение», ставлю проблему – почему вещества, пригодные для пищи, например, молоко или куриный бульон, введенные прямо в кровь, вызывают гибель человека? Как вы это объясните? (дискуссия между учениками и учителем). Таким образом, эвристическая беседа облегчает процесс творческой деятельности, способствует непроизвольному формированию памяти, то есть ученики способны не только воспроизводить формулировки понятий, но и анализировать и преобразовывать их, а также удовлетворяет потребность личности в желании общаться, быть причастным к решению задач, работе всего коллектива.
Использование проблемного подхода в обучении биологии, позволяет мне достигать определенных результатов:
— проблемное обучение активизирует мыслительную деятельность, без которой школьнику очень сложно учиться, тем более с интересом;
— у большинства учащихся сформировалась положительная мотивация к изучению предмета, познавательный интерес не только к отдельным темам курса, а в целом к биологии;
— возросла эффективность развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся;
— коммуникативный режим проблемного обучения и самообучения позволяет рационально организовывать и воспитывать культуру умственного труда.