«Проблемное обучение, или Как добиться успеха на уроке биологии»

Из опыта работы Жильцова Александра Владимировича, учителя биологии

МОУ «СОШ № 17» городского округа Воскресенск Московской области.

Обучение, при котором учащимся знания не сообщаются в готовом виде, а

приобретаются в процессе разрешения проблемных ситуаций. Активное развивающее

обучение, основанное на организации поисковой деятельности обучаемых, на выявлении

и разрешении ими реальных жизненных или учебных противоречий. Основой является

выдвижение и обоснование проблемы (сложной познавательной задачи, представляющий

теоретический или практический интерес), т.е. создание проблемной ситуации. Возможны

три уровня проблемности в учебном процессе: проблемное изложение, частично-

поисковый и исследовательский уровни. Психологи отмечают, что проблемная ситуация

является начальным моментом мышления, источником творческого искания. Мотивация

или познавательная потребность возникает у учащихся в том случае, когда они не могут

достичь цели с помощью известных им способов действия, знаний. Эта познавательная

потребность является «двигателем» в обучении. В качестве еще одного компонента

проблемной ситуации выделяются интеллектуальные возможности учащегося в анализе

условий поставленного задания и усвоении (открытии) нового знания. Степень трудности

задания должна быть такова, чтобы с помощью имеющихся знаний и способов действия

учащиеся не могли его выполнить, однако этих знаний было бы достаточно для

самостоятельного анализа содержания и условий выполнения задания.

Проблемный урок делится на два блока: проблемное введение нового материала и

воспроизведение субъективно новых знаний. Первый блок подразделяется на два этапа:

постановка учебной проблемы и поиск решения этой проблемы. Проблемные ситуации

могут быть с удивлением и с затруднением. Проблемную ситуацию можно создать

разными приемами:

1. Учитель может предъявить классу противоречивые факты, научные теории или

взаимоисключающие точки зрения. Так на уроке биологии в 8 классе по теме «Форменные

элементы крови» привожу такие данные: «Всем клеткам живого организма нужны

питательные вещества и кислород. Кислород поступает через органы дыхания в кровь, а

потом к каждой клетке. Потребность организма в кислороде не всегда одинакова. Когда

человек сидит, он потребляет за 1 час 10-12 литров кислорода, а во время усиленной

работы-60-100 литров. Известно, что в 5 литрах воды может раствориться 0,1 л кислорода.

В нашем организме 5 л крови. В состав кровяной плазмы входит 90% воды. Стало быть, в

таком объеме крови может раствориться примерно 0,1 л кислорода. Налицо явное

противоречие: минимальное потребление кислорода в 100 раз больше того, которое

содержится в крови. Каким образом организм обеспечивается столь большим количеством

кислорода?»

2. Учитель сталкивает разные мнения своих учеников, а не предлагает детям чьи-то

чужие точки зрения. Для этого классу предлагается вопрос или практическое задание на

новый материал. 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».

Другая задача на уроке, тема которого - «Пищеварительная система» 8 класс: «В

настоящее

время

широкое

распространение

получило

вегетарианство,

то

есть

употребление в пищу только растительных продуктов. Как вы относитесь к идее

вегетарианского питания и почему? Дайте обоснованный ответ».

3. Этот прием выполняется в два шага: сначала (шаг 1) учитель обнажает житейское

представление учеников вопросом или практическим заданием «на ошибку». Затем «шаг

2» сообщением, экспериментом предъявляет научный факт. При изучении темы

«Бактерии» в 5 классе ставится проблема: «Важнейшую роль в разложении погибших

животных и растений играют бактерии гниения. (шаг 1) Как вы думаете, все ли трупы

животных и остатки растений разрушаются бактериями? Ответ учеников – да, так как

бактерии встречаются повсюду. (шаг 2) Пояснения учителя – в очень сухой почве,

например, в песке пустынь, хорошо сохраняются трупы животных. Дайте объяснение

этому явлению». В основе рассмотрения данной проблемы лежит анализ причинно-

следственных связей (причина бактерии гниения - разрушители погибших животных и

растений, следствие - их благоприятная среда влага). Ответ: сухой раскаленный песок

пустынь безводен и является малоподвижной средой для развития бактерий гниения.

Поэтому трупы животных высыхают (мумифицируются), но не разрушаются.

4. Учитель дает практическое задание, с которым ученики до настоящего момента не

сталкивались. Так, на уроке «Наследование признаков, сцепленных с полом» в 10 классе

предлагаю решить генетическую задачу. «В семье здоровых родителей рождается мальчик

больной гемофилией (не свертываемость крови). В семье паника, откуда взялась болезнь,

ведь последним кто ей болел был прадед по материнской линии». Не зная способа

выполнения нового задания, ученики испытывают затруднение.

5. Роль проблемной ситуации может выполнить «яркое пятно». В качестве «яркого

пятна» могут быть использованы сказки, легенды, фрагменты из художественной

литературы, случаи из истории науки, из повседневной жизни. Например, на уроке

биологии в 8 классе на тему «Иммунитет» пользуюсь историческими фактами «Илья

Ильич Мечников сидел один за своим микроскопом и наблюдал жизнь подвижных клеток

в теле прозрачных личинок морской звезды. Под микроскопом видно, как собираются

клетки вокруг занозы, у них вытягиваются ложноножки, охватывают непрошеных гостей,

и вскоре те оказываются внутри клетки, как бы пожираются ею. Мечников так и назвал

эти клетки - фагоцитами, что значит клетки – пожиратели. Он обнаружил фагоциты у

самых разных животных - у червей, лягушек, кроликов и, конечно, у человека. Вот он

вводит в ткани лягушки возбудителей сибирской язвы. К месту введения микробов

стекаются фагоциты, каждый захватывает одну, две, десяток бактерий. Клетки пожирают

эти бациллы, переваривают их. В то же время в 80-е гг. 19 века ученые Германии по-

иному расшифровали механизм иммунитета. Пауль Эрлих считал, что микробы,

оказавшиеся в организме, уничтожаются вовсе не клетками, а специальными веществами,

находящимися в крови. Эта теория получила название жидкостной, гуморальной. И

начался спор, дискуссия, которая длилась 15 лет. Кто же оказался прав? Как объясняет

современная наука образование иммунитета?

Поиск решения проблемы.

У учащихся есть три пути от проблемной ситуации к учебной проблеме. Если

класс сильный, нужен побуждающий от проблемной ситуации диалог, в результате

развиваются творческие способности учащихся, и они сами формулируют учебную

проблему. Если дети не могут самостоятельно сформулировать проблему, необходим

подводящий диалог, то есть учитель задает стимулирующие вопросы, которые помогают

выдвигать гипотезы. Порой учителю на первых порах приходится самому создавать

проблему.

Поиск решения проблемы может проходить в виде мозгового штурма. Урок в 5

классе по теме «Ткани растений». Учащиеся вспоминают местоположение и строение

растительных тканей, а затем выполняют задание: «Установите связь между строением

ткани и выполняемой ею функцией». Предлагаю посредством мозгового штурма решить

следующую проблему: «Из маленького кусочка растительной ткани ученым удается

вырастить несколько тысяч взрослых растений. Как вы думаете, какую ткань растения

берут для этих опытов? Почему не удаются подобные опыты на животных?». Этот метод

основан на выдвижении различных гипотез учащимися, которые пользуются своими

мысленными ассоциациями. Этот метод эффективен при групповой форме работы.

Гипотезы, которые предлагаются в качестве ответов одними школьниками, вызывают

ассоциации в сознании других, что приводит к увеличению общего количества ответов и

их качества. При проведении мозгового штурма класс делю на группы, учащиеся решают

проблему по следующему алгоритму:

1. Прочтите внимательно условие задачи и предложите все возможные гипотезы в

качестве решений.

2. Сделайте анализ предложенных гипотез и выберите те из них, которые наиболее

вероятны и имеют под собой хотя бы частичное научное обоснование.

Провожу дискуссии на уроках биологии. Тема «Развитие жизни на Земле»,

«Происхождение человека» являются благодатными для этого приема.

Решить учебную проблему можно посредством эвристической беседы. Поисковая

беседа отличается правильной последовательностью постановки вопросов, точностью их

формулировок. Где нужно надо выдержать паузу в диалоге с учащимися, вовремя и

ненавязчиво направить мыслительную деятельность школьников в нужное русло,

осуществить гибкий переход от коллективного обсуждения проблемной ситуации к

длительному индивидуальному выступлению конкретного ученика. Главное в этой

ситуации неполучение от школьников быстрого и правильного ответа, а организация

самого творческого, исследовательского мышления.

Поиск

путей

научного

решения

вопросов

может

осуществляться

исследовательским методом. Так на уроке по теме «Естественный отбор. Формы

естественного отбора» разделяю класс на две исследовательские группы, предлагаю

изучить одну и ту же популяцию лесных птиц с промежутком времени в пять лет по

единственному признаку – длине крыльев. Учащиеся делают выводы о направлении

действия естественного отбора. В ходе решения проблемы учащиеся «открывают» новые

знания, формулируют теоретические понятия.

Второй блок проблемного урока воспроизведение делится на две части:

Выражение нового знания в новой форме.

Этот этап урока можно провести тремя разными способами. Один из них –

формулирование понятий и вопросов. Каждый ученик сам должен выразить полученное

новое знание и представить его учителю и одноклассникам. Ребята могут работать в

группах, парах, индивидуально, работая над составлением вопросов по материалу урока.

Составляя вопросы и отвечая на них, учащиеся дважды упражняются в проговаривании

нового материала. Так в 7 классе на уроке по теме «Земноводные» ребята получили такое

домашнее задание:

- за рамками нашего урока осталось много интересного, придумайте 10 интересных

вопросов и найдите на них ответы. Еще выражать новое знание можно в виде опорных

слов, сигналов, конспектов, в виде художественного образа (метафоры, загадки,

стихотворения, сказки, рассказы и т. д.). Учащиеся должны проявить не столько свои

литературные способности, сколько умение продуктивно и точно выразить новые знания.

Привожу задания на дом по теме «Земноводные»:

-составьте страницу энциклопедии о земноводных с выделением существенных

признаков этого класса,

-проведите репортаж специальных корреспондентов с выставки «Лягушачьи

секреты»,

-напишите рассказ на тему: «Один день из жизни лягушки»,

-придумайте сюжет компьютерной игры, главным героем, которой будет лягушка.

Умения и навыки, которые приобретают ребята при решении проблемных вопросов,

дают возможность творчески использовать полученные знания. Ребята начинают видеть

смысл в изучении биологии, понимать значимость предмета. Особо увлеченные учащиеся

начинают сами придумывать проблемные вопросы и ситуации. А это возможно лишь в

том случае, если ученики не только овладели учебным материалом, но и проработали

дополнительную литературу.

Кроме

того,

проблемное

обучение

на

уроках

позволяет

решать

важные

воспитательные задачи: поощрение вопросов учащихся, поиска оригинального решения,

предоставление возможности свободной дискуссии, реализация потребности учащихся в

самоутверждении, общении, познании — все это воспитывает личность.

Проблема - это всегда препятствие. Преодоление препятствий - движение,

неизменный спутник развития. Использование проблемных заданий на уроках, позволяет

развивать такие качества личности как: находчивость, сообразительность, способность к

нестандартным

решениям,

проблемное

видение,

гибкость

ума,

мобильность,

информационная и коммуникативная культура, а зачастую и чувство юмора, способность

выходить из тупиковой ситуации, активность, стремление к открытию нового для себя.

Они позволяют развивать способности учащихся анализировать, сравнивать, выделять

главное, обобщать, рассуждать и делать выводы. При решении задач формируются и

оцениваются ключевые и предметные компетентности.

Таким образом, в

результате применения компетентностных форм и методов

обучения, у учащихся повышается познавательная активность, их знания и в особенности

умения становятся более глубокими и прочными, прослеживается тенденция роста,

обученности и качества знаний.