Применение структурно-логических схем в преподавании биологии

3. Структурно-логические схемы как эффективный способ активизации познавательной деятельности на уроках биологии

Каждый предмет учебного оборудования обладает специфическими особенностями и в учебном процессе выполняет определенные функции, такие, как усиление наглядности, определение дидактической направленности, ориентировка в учебном материале.

Курс биологии в школе призван вооружить учащихся элементарными знаниями о предметах и явлениях природы, о простейших взаимосвязях между ними, а также о взаимодействии человека и природы. Роль наглядности в преподавании биологии общепризнана, наглядность обучения - это один из основных принципов дидактики, способствующий повышению активизации знаний. Необходимость конкретно-чувственной опоры была обоснована еще Я.А. Каменским и развита К.Д. Ушинским. Актуальны мысли последнего о роли наглядности в развитии наблюдательности, внимания, развития речи, мышления учащихся [6].

Особое внимание на уроках биологии уделяется комплексному применению наглядности. При этом создаются условия для всестороннего познания изучаемых явлений и объектов. При создании комплексов средств обучения необходимо учитывать конкретные задачи обучения и воспитания, характер и объем научной информации, подлежащей усвоению, исходный уровень знаний. Следует иметь в виду при этом, что при выборе любого варианта комплексного применения средств наглядности организующим звеном каждого комплекса будет материал учебника, в котором выражено основное содержание предмета по каждому учебному вопросу, его граница, направленность, дидактическая структура формирования знаний и умений, в которую надлежит вписать избранную систему средств наглядности [14].

Эффективным средством  активизации познавательной деятельности является использование различных заданий на заполнение схем и таблиц. Это позволяет учителю проверить, как дети используют знания в нестандартных учебных ситуациях, а школьникам обобщить свои представления и выразить их в связной речи.

В структурно-логических схемах присутствуют образы-опоры, смысловые связи и закономерности конкретного материала, что обусловливает их применение в обучении. В опорных схемах используются разные формы предъявления учебной информации: словесно-логическая, визуальная, эмоционально-метаморфическая; схемы могут быть констатирующими, объяснительными, проблемно-рассуждающими.

Применение  на уроках схем и таблиц помогает конкретизировать материал, выбирать главное, способствует развитию логического мышления, учит говорить, опираясь на схему, как конспект, то есть позволяет почувствовать ученику себя успешным. А это, в свою очередь, вызывает желание учиться и проявлять себя [32].

Под активизацией познавательной деятельности подразумевается целенаправленная педагогическая деятельность учителя по повышению уровня учебной активности школьников, по стимулированию у них учебной активности. Действия учителя, которые побуждают школьников к старательному учению, способствуют созданию положительного отношения к учебной работе и знаниям, являются средствами активности.

Методически правильный подход к обучению следует рассматривать  как целенаправленный процесс взаимодействия учителя и учеников, направленный на повышение уровня знаний и умений. Наглядность обуславливает чувственное восприятие материала, сопровождающееся осмыслением, а осмысление – запоминанием. Восприятие, осмысление и запоминание с помощью структурно-логических схем расширяются, углубляются и закрепляются в процессе их самостоятельного применения и проверки на практике. Процесс усвоения знаний, умений должен выполняться лично каждым школьником, его умственным трудом под четким руководством учителя. Следовательно, основная задача учителя – активизация познавательной деятельности каждого учащегося [26].

Повышению уровня активизации знаний помогают такие  способы изображения, как образные наглядные учебные пособия, показывающие предметы и явления в реальном, образном виде (модели, макеты, муляжи, картины, иллюстративные таблицы). Схематические условные наглядные учебные пособия, передающие в предмете или явлении только основное, с использованием условных графических знаков, условной раскраски и символики (карты, схемы, диаграммы) также повышают уровень активизации знаний [5].

Количество средств обучения, применяемых на одном уроке, определяется конкретными образовательными, воспитательными и развивающими целями урока. Вполне возможны случаи, когда достаточно использовать на уроке лишь учебник, не прибегая к другим средствам обучения. Вместе с тем в ряде случаев является необходимым комплексное применение различных видов наглядности [1].

Степень познавательной активности учеников зависит не только от педагогических умений и навыков  учителя, но и от них самих, от их сознательности, любознательности, волевых усилий, ведь ученик не только объект, но и субъект учебного процесса. Но если у ученика этих качеств пока нет, то формирование их тоже входит в профессиональную функцию учителя. Вся трудность обучения и заключается в том, что на уроке необходима познавательная активность учащихся, а она зависит от учителя, от его умения активизировать их. Степень активности школьников - это реакция на методы и приёмы работы учителя [15].

Применение  структурно-логических схем на уроках может служить в качестве активных методов обучения, позволяющих получить четкую, хорошо организованную структуру, выделение которой позволяет увидеть систему смысловых связей между элементами. Использование информационных технологий на уроках облегчает введение в учебный процесс структурно-логических схем, побуждая учеников к старательному учению.

При активных методах  все учащиеся класса на уроке работают интенсивно, с интересом и желанием; внимательно слушают – думая, наблюдают – думая, читают – думая, выполняют практические задания – думая. Особо следует обратить внимание на то, что с помощью активных методов обучения можно побудить к активному, старательному учению именно всех учащихся классного коллектива, не только сильных и любознательных, но и слабых, безвольных, ленивых [21].

В биологии существует множество логических связей между  биологическими процессами, событиями и фактами, которые при линейном построении текстовой информации сложно выделить. На уроках биологии необходимо использовать большое количество наглядного материала, способствующего повышению интереса к предмету. Но прежде чем использовать структурно-логические схемы на уроках, необходимо продумать место применения в зависимости от их дидактических возможностей. При этом следует иметь в виду, в первую очередь, цели и задачи конкретного урока и составлять схемы, которые четко выражают наиболее существенные стороны изучаемого на уроке явления и позволяют ученику вычленять и группировать те существенные признаки, которые лежат в основе формируемого на данном уроке представления или понятия [3].

От учебных  задач зависит и выбор одной  из форм сочетания таких средств  наглядности и слова учителя. В таких случаях источником знания выступает структурно-логическая схема, а слово учителя выполняет функцию руководства восприятием учеников. Эти наглядные средства могут служить опорой для создания связей между фактами, явлениями, а слово учителя побуждает к наблюдению и направляет детей на осмысливание, истолкование сделанных наблюдений.

А наиболее важными средствами наглядности являются те, которые создаются непосредственно на уроке. Данные средства наглядности выполняют функцию конспектирования материала. В процессе подготовки домашних заданий они выступают в качестве опорных звеньев в повторении пройденного материала. К таким средствам можно отнести пояснительные рисунки, опорные конспекты, графические конспекты [14].

Структурно-логическая схема – это часть опорного конспекта. В структурно-логических схемах присутствуют образы-опоры, смысловые связи и закономерности конкретного материала, что обусловливает их применение в обучении. В опорных схемах используются разные формы предъявления учебной информации: словесно-логическая, визуальная, эмоционально-метаморфическая; схемы могут быть констатирующими, объяснительными, проблемно-рассуждающими [34].

При обобщении, повторении изученного материала источником знания о фактах, явлениях или их связях выступает слово учителя, а опорный конспект, структурно-логические схемы выполняют функцию подтверждения, иллюстрации, конкретизация словесного сообщения или являются отправным пунктом сообщения, содержащего сведения о явлениях и связях, недоступных непосредственному восприятию. Также наглядные средства могут служить основой для самостоятельной работы учащихся. В этом случае учитель лишь определяет задание и направляет деятельность учащихся [2].

Структурно-логические схемы используются на всех этапах процесса обучения биологии: объяснение нового материала, закрепление знаний, формирование умений и навыков, выполнение домашних заданий и проверка усвоения учебного материала [11].

Глава 2. Применение структурно-логических схем в методике преподавания биологии

2.1. Разработки фрагментов уроков с применением структурно-логических схем в ходе педагогического эксперимента

В этой главе  представлены методические разработки фрагментов уроков с применением структурно-логических схем, которые непосредственно использовались при проведении педагогического эксперимента в МБОУ СОШ № 3 г. Славянска-на-Кубани и МБОУ СОШ № 20 станицы Брюховецкой.

2.1.1. Разработки фрагментов уроков биологии для 6 классов

Рассмотрим  методику использования структурно-логических схем как наглядных пособий применительно  к конкретным учебным разделам и  темам программы по биологии И.Н. Пономаревой «Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники» 6 класс [13].

В течение 4 уроков дети изучали две главы – «Основные процессы жизнедеятельности растений», «Основные отделы царства растений».

Глава «Основные  процессы жизнедеятельности растений». В этой главе учащиеся знакомятся с такими темами: «Размножение и оплодотворение у растений» и «Использование  вегетативного размножения человеком».

Глава «Основные  отделы царства растений», здесь  говорится об основных таксономических группах царства растений: водоросли, папоротникообразные, голосеменные, покрытосеменные в восходящем порядке [14].

Фрагмент урока на тему: «Размножение и оплодотворение у растений. Использование вегетативного размножения человеком»

При изучении этой темы рассматриваются особенности полового и бесполого способов размножения растений. Структурно-логические схемы можно использовать как на этапе объяснения нового материала, так и при закреплении. Растения размножаются бесполым и половым путём.

Рис. 1. Способы размножения  растений

Размножение –  увеличение числа особей определенного вида. У растений различают два типа размножения – бесполое и половое. Бесполое размножение – это размножение, происходящее без участия половых клеток и полового процесса. В бесполом размножении различают два способа: вегетативное и размножение спорами. В бесполом размножении участвует только один родитель. При половом размножении происходит слияние женских и мужских половых клеток, т.е. происходит процесс оплодотворения и образования нового растения, непохожего на родительские организмы. У цветковых растений оплодотворение происходит в цветке, а в результате образуются семена. Перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльца пестиков цветка называется опыление. Процесс слияния мужской и женской клеток называется оплодотворением [41].

Бесполое размножение — форма размножения, при которой растение воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи. Этот способ размножения распространен в среди растительных организмов. Для бесполого размножения характерны следующие особенности: при бесполом размножении принимает участие только одна особь; осуществляется без участия половых клеток; в основе размножения лежит митоз; дочерние организмы возникающий из материнского, являются точной его копией. Потомки идентичны и являются точными генетическими копиями материнской особями. Преимущество – быстрое увеличение численности. Таким способом размножаются бактерии, простейшие, грибы, многие растения. Но большинство живых организмов обитающих на земле, размножаются как бесполым, так и половым способом, или исключительно половым.

Вегетативное  размножение характерно для многих групп растений. Новая особь развивается либо из части материнской, либо из органов растения (луковица, клубень, отводки, отростки, деление куста).

Фрагмент урока  на тему: «Рост и развитие растительного организма»

При изучении этой темы рассматриваются особенности роста и индивидуального развития растительного организма – онтогенеза. Структурно-логические схемы можно использовать как на этапе объяснения нового материала, так и при закреплении.

Рост – это необратимое увеличение размеров и массы организма, связанное в том числе с появлением у него новых частей. Рост выражает количественные изменения тела растения. Т.е. благодаря постоянному росту побегов (и верхушечных и боковых почек) растение увеличивается в размерах. Вместе с тем, оно меняет свои свойства, т.е. развивается.Развитие растения – это качественное изменение в строении и жизнедеятельности живого организма и его частей. Преобразование организма от рождения до конца его жизни называется онтогенезом – индивидуальным развитием. Все растения растут и развиваются по – своему и в зависимости от условий окружающей среды.

Рис. 2. Рост и  развитие растений

Рост и развитие растения протекают в тесной взаимосвязи между собой и с окружающей средой. Животные и человек растут до определённого роста. А растительному организму свойственен неограниченный рост.

Индивидуальное развитие – процесс преобразования организма от зарождения до конца жизни. Развитие любого организма начинается с оплодотворённой яйцеклетки и образования зиготы. После многократных делений формируется зародыш. Он заключен в семени. Семя – это зачаточное растение. Семя – это сложное по строению образование, развивающееся из семязачатка и служащее для размножения и расселения растений.