Развитие познавательных интересов учащихся в процессе обучения биологии

Иногда текст учебника подсказывает возможность применения исследовательского метода. Такой подход наряду с несомненными достоинствами требует чрезмерно большого времени. Хотя это дополнительное время окупается эффективностью развития творческого мышления учащихся, когда этого времени нет, естественно ограничиться применением исследовательского метода к отдельным темам, наиболее подходящим для этой цели. При такой методике и в тех случаях, когда некоторые темы будут изучаться непосредственно по учебнику, без предварительного исследования, учащиеся будут смотреть и на этот изложенный в учебнике материал как на результат некоторых исследований (проведенных другими), что будет положительно влиять на уровень его усвоения.

Фактор времени часто вынуждает применять в обучении методы, являющиеся лишь частично исследовательскими.

Если учитель не излагает готовые научные истины (формулировки законов, их доказательства и т. п.), а в какой-то мере воспроизводит путь открытия этих знаний, то такой метод называют проблемным изложением. По существу учитель раскрывает перед учащимися путь исследования, поиска и открытия новых знаний, готовя их тем самым к самостоятельному поиску в дальнейшем.

Приведенная последовательность изложения материала вызывает у школьников желание следить за логикой изложения, контролировать правомерность каждого суждения. Сила проблемного изложения в его прагматических качествах. По мере стройного изложения материала ученики нередко предвосхищают очередной шаг учителя в рассуждении или строят его иначе, проявляя тем самым творческое мышление на том или ином уровне. [15. С. 45-46]

Проблемное изложение, как и исследовательский метод, предъявляет высокие требования к научной подготовке учителя. Он должен не только свободно владеть учебным материалом, но и знать, какими путями шла наука, открывая свои истины. Как будет видно далее, проблемное изложение подготавливает базу для применения эвристического метода, а эвристический метод - для применения исследовательского метода. [15. С. 79]

При частично-поисковом методе учитель создает проблемную ситуацию, но она разрешается учениками с помощью учителя с его помощью. Учитель может подсказать первый шаг или затруднительный шаг в решении проблемы. В основном же ученики продумывают изложение сами. Наиболее наглядный прием этого метода является эвристическая беседа. Она планируется таким образом, чтобы последующий вопрос вытекал из предыдущего и чтобы все ответы и вопросы на них в совокупности решали новую проблему. Главное - чтобы каждая часть вопросов составляла задачи в поисках решения основной проблемы.

Поисковый метод представляет собой высший уровень проблемного обучения.Он характеризуется тем, что ученики самостоятельно, без существенной помощи учителя, открывают и усваивают новые знания и способы действия через постановку учебных проблем и их решение. Задача учителя здесь - направит учеников на постановку проблемы, стимулировать их познавательную активность. В ходе использования поискового метода формируется творческое мышление. Обычно поисковый метод применяется в старших классах, когда ученики имеют достойную теоретическую базу и определенный уровень мировоззрения, что позволяет им самостоятельно поставить проблему и решить ее.

Сочетание репродуктивного изложения материала с проблемными методами стимулирует интерес учащихся к предмету, их активность на уроке, приводит в целом к повышению качества обучения. [13. С. 31-34]

Несмотря на существование стройной диалектически обоснованной теории, обычно учителя экологии, используя различные методы проблемного обучения, применяют на практике лишь отдельные его элементы, которые талантливыми педагогами интуитивно применялась и до создания теории. К ним относятся: проведение экологических КВН, создание экологических проектов, викторин с экологической тематикой и деловые игры. Чаще проблемному обучению отдают предпочтение в экологических кружках, где предполагается больше возможностей для развития творческих способностей. В данном случае эвристическое содержание предмета просто и естественно согласуется с эвристической формой его познания. Тем не менее, проблемное обучение пока не стало общей системой обучения, которая позволяет достигнуть массовых результатов, на определенном уровне и обусловливает возможность управления этими процессами.

Т. В. Кудрявцев (1984 год) выделил 4 уровня проблемного обучения:

1) Проблемное изложение, при котором учитель строит свое сообщение в форме воспроизведения логики поиска, выдвижение гипотезы, их обоснования и проверки, а также оценки полученных результатов.

2) Создание учителем проблемной ситуации, а проблема формируется и разрешается учащимися с помощью учителя.

3) Проблема формируется и решается самостоятельно учащимися.

4) Учащийся сам усматривает проблему и решает ее.

Проблемное обучение состоит из нескольких уровней: проблемная задача, проблемный вопрос, проблемная ситуация и проблемный урок.

Проблемная задача- единица содержания проблемного обучения, а само это содержание- система проблемных задач. Проблемная задача содержит в себе элементы, находящиеся в противоречивых отношениях, как между собой, так и с наличными знаниями учащихся. Структура проблемной задачи характеризуется тремя компонентами: данные (условия), требование и искомое (неизвестное). Основными элементами учебной задачи являются «известное» и «неизвестное» для ученика. Психологическая суть учебной проблемы состоит в том, что она является содержанием проблемной ситуации, возникающей в процессе учебной деятельности школьника. Она несет в себе новые для ученика знание и способы его усвоения и определяет структуру мыслительного процесса. Учебная проблема формулируется в виде задачи, задания, вопросов. Задача или вопрос становятся проблемными при наличии противоречия между знанием и незнанием, когда содержание указывает направление поиска и есть достаточно опорных знаний для решения проблемы.[1. С.89]

Проблемный вопрос может входить в структуру проблемной задачи и выполнять функцию ее требования, выступать как самостоятельная форма мысли, требующая ответа. Проблемный вопрос отличается от информационного тем, что он ориентирован на противоречивую ситуацию и побуждает к поиску неизвестного, нового знания. [1. С.161]

Проблемные вопросы и проблемные задачи порождают в сознании проблемные ситуации. Это познавательные затруднения субъекта, преодолеть которые можно лишь путем поиска новых знаний или особых психических состояний.

Вот некоторые примеры проблемных задач. [23, с. 21и 22]

Пример 1.Глубокой ночью тарантулы выходят на охоту. Тарантул ждет добычу, прыгает на змею ланцетоголова (одна из самых ядовитых змей), прокусывает кожу и впрыскивает яд, обеспечив себя пищей на очень длительное время. Как узнает тарантул о приближении жертвы? Как питается паук? (Тарантул чувствует движение земли, когда ползет змея, внезапно набрасывается, яд обездвиживает змею. Переваривание пищи происходит вне организма, т.е. в жертве, пауки всасывают переваренную пищу).
        Пример 2.Площадь, реагирующая на запахи, у человека равна приблизительно 4,8 см2, собаки – 64,5 см2, у акулы – 130 см2. Почему такая большая разница реагирующей поверхности? (Акуле мешает воспринимать запахи большая плотность воды, у собаки обоняние служит поиску пищи, человеку помогает сохранять здоровье, иногда и жизнь).
          Пример 3.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? (Растения синтезируют органические вещества на свету, используя углекислый газ и воду –продуценты)

        Пример 4.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? ( в кипяченой воде воде нет питательной среды для амеб).

      Пример 5. Уничтожение в лесу хищных птиц сначала привело к увеличению численности других птиц, а затем их число резко сократилось. Объясните причины данного явления. (Сначала численность увеличивается, потому, что птиц не поедают хищники, потом численность сокращается потому что хищники поедали слабых и больных птиц, а в данной ситуации больных и слабых птиц стало больше, что и приводит у повышению смертности птиц).

Пример 6. Почему врачи рекомендуют потреблять большие дозы витаминов для профилактики и лечения простудных заболеваний? (Чтобы поднять иммунитет)

Пример 7.Почему важно знать содержание белков, жиров и углеводов в различных пищевых продуктах и количество энергии, образующееся в организме при их использовании?( Чтобы следить за сбалансированностью питания).

              2. Развитие познавательных интересов на уроках биологии в 9 классе

                     2.1 Обзор публикаций журнала «Биология в школе»

                                                                                                                            Таблица 1

Перечень статей опубликованных в журнале «Биология в школе»

Леонтьева А.В. в статье «Проектно- исследовательская деятельность как форма развития творческого потенциала школьников» (Биология в школе № 1.  2010) говорит о том, что одной из приоритетных задач развития современного образовательного процесса является его переход от пассивного характера к активному, т.е. получение знаний и их накопление, воспитание активной личности, способной к продуктивным решениям. Сейчас в российском образовании как никогда актуальна проблема научной интеграции новых информационных и образовательных технологий в процессе проектно-исследовательской деятельности учащихся как формы проявления и развития их творчества.

Грачева И.Н.  «Формирование исследовательских умений учащихся в процессе обучения биологии» » (Биология в школе № 6.  2009) говорит о том, что проектная деятельность учащихся ― одна из важнейших составляющих образовательного процесса. Она, как элемент учебного процесса, предоставляет учащимся максимум свобод в реализации задачи, что повышает у ребят интерес к предмету, способствует творческому развитию личности. Автор рассказывает о таких видах проектной деятельности школьников, как наблюдения и исследования в природных условиях.

В статье Барановской Л.А.  «Использование исследовательского метода при обучении биологии» (Биология в школе № 9.  2009)   описан опыт использования исследовательского метода на уроках и во внеклассной работе: при изучении модульных курсов, при выполнении учебных исследовательских и проектных работ, а также во время летних полевых практик.
         Бессуднова, Н. В. В статье  «Развитие критического мышления учащихся на уроках биологии» » (Биология в школе № 3.  2008)   дает характеристику образовательной технологии "Развитие критического мышления через чтение и письмо", в основе которой лежит самостоятельная работа учащихся с различными источниками информации. Описание двух форм применения технологии ("Чтение текста с пометками" и "Заполнение таблицы "Знаю - Хочу узнать - Узнал""). Предложен материал для уроков биологии по темам "Вирусы" (9 класс) и "Дыхание растений" (6 класс).

                В работе Булавинцевой, Л. И.  «Формирование интеллектуальных умений на уроке биологии» (Биология в школе № 7.  2008)   рассматривается технология формирования интеллектуальных умений на уроках биологии как важнейших составляющих способов мыслительной деятельности в соответствии с дидактическим правилом "от инструкции для действия - к реальному действию". Приводятся материалы для лабораторной работы "Микроскопическое строение крови". На примере этой работы иллюстрируется, как у учащихся формируется умение устанавливать причинно-следственные связи.

Безух, К. Е. в своей статье  «Активизация деятельности учащихся при обучении биологии» (Биология в школе № 2.  2007) предлагает дидактические игры по биологии: "Свиток", "Третий лишний", "Продолжая ряд", "Подсказки", "Экскурсия", "Сделай фоторобот", "Гусеница" и др.