Использование технологии проблемного обучения на уроках биологии

Горюнова Людмила Алексеевна
Учитель биологии МАОУ «Гимназия»
Г.Старая Русса Новгородской области

Проблемная ситуация – это познавательная задача, которая характеризуется противоречием между имеющимися знаниями, умениями и предъявляемыми требованиями.

Проблемная ситуация — это интеллектуальное затруднение человека, когда он не находит объяснения какому-то факту, явлению, процессу. Таким образом, проблемная ситуация — это ситуация конфликта между знаниями как прошлым опытом и незнанием того, как объяснить новые явления. Это затруднение и является условием возникновения познавательной потребности.

Проблемная ситуация содержит такие основные компоненты:

1. неизвестные знания;
2. противоречие, когда прошлого опыта недостаточно для выхода из затруднения;
3. познавательная потребность как внутреннее условие, стимулирующее мыслительную деятельность;
4. интеллектуальные возможности учащегося к “открытию” нового.

Как видим, в структуре проблемной ситуации есть внешние факторы и внутренние условия.

1. Проблемные ситуации должны отвечать целям формирования системы знаний.
2. Быть доступным для учащихся.
3. Должны вызывать собственную познавательную деятельность и активность.
4. Задания должны быть таковыми, чтобы учащийся не мог выполнить их, опираясь на уже имеющиеся знания, но достаточными для самостоятельного анализа проблемы и нахождения неизвестного.

Таким образом, при проблемном изложении преподаватель сам формулирует проблему, выдвигает проблемную задачу, излагает сложные пути ее решения, как бы ведет поиск и выдает результат. Учащиеся выступают как активные и заинтересованные слушатели.

Частично-поисковый метод предполагает частичное вовлечение учащихся в процесс поиска. Проблему формулирует преподаватель, но в процессе изложения темы он постоянно обращается к учащимся с просьбой сформулировать и оценить гипотезы, предложить методы решения задач, дать какие- то свои объяснение данной задачи и сделать вывод.

Проблемные ситуации, проблемные задачи, можно включать в любую тему уроков по биологии. В зависимости от содержания учебного материала, психолого-возрастных особенностей учащихся, подготовленности класса, выделяют различные способы создания проблемной ситуации. Рассмотрим их:

 

1. Индуктивный, аналитико-синтетический способ.

Учащиеся самостоятельно без помощи учителя исследуют явления и факты и делают необходимые научные выводы. Так, при изучении темы «Грибы» учащиеся из рассказа учителя узнают, что долгое время грибы относили к растениям, с которыми их сближает способность к неограниченному росту, наличие клеточной стенки, питание, для чего у них имеется очень большая внешняя поверхность и неспособность к передвижению. Но из-за отсутствия 1 хлорофилла грибы лишены присущей растениям способности к фотосинтезу и обладают характерным для животных гетеротрофным типом питания, откладывают гликоген, а не крахмал в качестве запасающего вещества, основой клеточной стенки является хитин, а не целлюлоза, используют в обмене мочевину — всё это сближает их с животными.

Формулируется проблемная задача: кто же такие грибы? К какой группе организмов их нужно было отнести? Точно такую жу проблемную задачу можно предложить учащимся для решения при изучении темы «Простейшие» в 7 классе.

А при изучении темы «Стебель» можно включить следующие проблемные задачи:

У деревьев умеренных широт за год образуется одно годичное кольцо, но у известного растения среднеазиатских пустынь саксаула в некоторые годы образуется 3, а то и более колец. У тропических растений они могут вообще отсутствовать. Объясните, с чем это связано?

Или еще одна проблемная задача по той же теме:

У растений кукурузы и подсолнечника срезали верхушки стеблей. Что будет с этими растения, погибнут они или будут продолжать расти?

 

2. Способ аналогий.

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

При изучении темы «Цитология» ученикам можно предложить такую задачу:

Предположим, что Р. Гук не открыл клеточное строение организмов. Как это отразилось бы на развитии биологической науки? Почему вы так думаете?

А при изучении темы «Происхождение человека» включить задачу:

Дриопитек в основном питался растительной пищей, а неандерталец –преимущественно животной. Каким образом можно объяснить такие различия?

 

3. Отыскание причин, обусловливающих явление, анализа изучаемого материала.

Приведем примеры таких заданий: учащиеся посадили черенки смородины в два ящика, наполненные один песком, другой – черноземом. В первом ящике черенки быстрее образовали корни, и пошли в рост. Чем это можно объяснить?

Простейших поместили в две колбы: одну с родниковой водой, а другую с кипячёной. В одной из колб через некоторое время простейшие погибли. Как вы объясните, почему в одной из колб погибли простейшие?

При изучении темы «Класс Птицы» можно включить и такую проблемную задачу:

Обыкновенная чайка после вылупления птенцов относит осколки яичной скорлупы далеко от гнезда и выбрасывает. Так же поступают скворцы, хотя они гнездятся в скворечниках, а вот куриные птицы (куропатки, тетерева и другие) обычно оставляют скорлупу яиц в гнезде. Объясните этот факт.

 

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:

При изучении в седьмом классе темы «Насекомые» учащимся можно предложить проблемный вопрос:

«Почему сильно обеспокоен пчеловод, обнаружив осенью в пчелиной семье трутней?»

При изучении темы «Пищеварение».

Почему возникает изжога при приеме большого количества пищи или при принятии алкоголя?

При изучении темы «Птицы».

В результате наблюдения установлено, что при ухудшении погоды взрослые стрижи улетают далеко от своих гнезд иногда на 2-3 и более суток. При этом за время отсутствия взрослых птиц их птенцы не погибают от голода и холода. Почему удается выжить птенцам?

При изучении темы «Характеристика класса Земноводных» учащимся можно задать проблемный вопрос и попросить решить его

«Как земноводные осваивали сушу?»

С какими проблемами столкнулись эти первопроходцы?

Ситуация всем понятна, перечень проблем легко выстраивается:

• Пересыхание кожных покровов, слизистой глаз;
• Дыхание в новой среде;
• Утяжеление тела из-за отсутствия силы Архимеда;
• Изменение способа передвижения;
• Необходимость смачивания пищи;
• Изменение способа размножения.

При изучении темы «Опыление покрытосеменных растений». задаваемый проблемный вопрос -Почему деревья, растущие на открытых пространствах, вступают в пору плодоношения раньше по сравнению с теми, что растут в лесу?

При рассматривании тем по экологии для активизации познавательной деятельности учащихся желательно использовать проблемные вопросы: «Объясните, почему истребление волков может привести к сокращению численности кустарников и подроста деревьев?»

 

5. Способ нахождения учащимися в излагаемом учителем материале познавательной проблемы, четкое формулирование и аргументирование ее решения.

Например, при объяснении темы «Индивидуальное развитие» в 10 классе, ученики могут сами найти познавательную проблему и сформулировать ее при рассказе учителя о том что: Развитие насекомых с неполным превращением проще и, как правило, менее длительно, чем развитие с неполным превращением. Однако для очень многих видов насекомых характерно именно последнее. Чем это можно объяснить? Создание проблемной ситуации на основе высказывания учёного.

Данные проблемные ситуации можно включать при изучении экологии и при изучении учения Дарвина.

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

По словам Ф.Энгельса «Клеточная теория - одно из 3-х великих открытий». Какие еще два великих открытия подразумевал Ф. Энгельс?

 

6. Сообщение парадоксального факта, выдвижение гипотез, предположений.

При изучении дыхательной системы в 8 классе можно использовать такой факт:

В больницу был доставлен человек, грудная клетка которого была пробита с двух сторон, легкие, при этом, остались не поврежденными. Через некоторое время больной умер от удушья. Почему это произошло?

А при изучении темы «Простейшие» в 7 классе использовать такой факт:

Во время военных действий на Кавказе в 19-ом веке, укрепляя крепость Адлер, окруженную болотами, за 5 лет вымер весь гарнизон русских солдат, численностью 922 человека. Убитых горцами среди них почти не было. Причина гибели в чем-то другом. В чем?

В 9 и 11 классах при изучении темы «Экология» использовать факт:

В 1906 году Теодор Рузвельт учредил на плато Кайбаб заповедник чернохвостых оленей. Он отдал приказ истребить на этом плато всех хищников: пум, волков, рысей. Первые результаты были превосходными: численность особей с 3000 голов в течении 15 лет возросла до 50000 голов. Однако, в последующие годы численность оленей резко сократилась. К 1940 году осталось стадо из 10000 особей. Почему так случилось?

 

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:

При изучении тем «Насекомые» или темы «Простейшие» в 7 классе можно включить такую проблемную ситуацию:

Рассудите спор:

Термиты, как известно, питаются древесиной, протачивая ходы в деревянных постройках. Однако, сами переваривать клетчатку входящую в состав древесины, они не могут.

Если к пище термитов добавить немного антибиотиков, то они погибают от голода. Объясните этот факт?

1-й ученик: «Это происходит потому, что термины чувствуют антибиотик и , перестают есть древесину»

2-й ученик: «В пищеварительной системе термитов, живут простейшие, которые расщепляют клетчатку, при попадании в пищеварительную систему термитов антибиотиков простейшие погибают»

Кто прав в споре?

Используя проблемные ситуации, создается осознанное затруднение учащегося, преодоление которого требует творческого поиска, заставляет ученика мыслить, искать выход, рассуждать, что способствует развитию познавательных компетенций.

Литература

1. Гин А., Андржеевская И. 150 творческих задач для сельской школы. М.: Народное образование, 2007 /
2. Голицына Н.Б., Нестеренко А.А. Экспериментальный курс биологии . // Педагогические технологии - №2, 2004, с. 112-120.
3. Модестов С.Ю. Сборник творческих задач по биологии, экологии и ОБЖ. Пособие для учителей. СПб.: Акцидент, 1998
4. Трайдак Д.И. Трайдак Н.Д. Сборник задач и упражнений по биологии : Издательство «Мнемозина»
5. Тимохов В.И. Сборник творческих задач по биологии, экологии .: Издательство ТОО «ТРИЗ-ШАНС», 1996