«Проблемная ситуация на уроках биологии для активизации деятельности учащихся»
методическая разработка по биологии (7,8 класс) по теме

Проблемная ситуация – это познавательная задача, которая характеризуется противоречием между имеющимися знаниями, умениями, отношениями и предъявляемым требованием.  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 — 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 объяснение и сделать вывод.
    Проблемные ситуации, проблемные задачи, можно включать в любую  тему уроков биология. В зависимости от содержания учебного материала, психолого-возрастных особенностей учащихся выделяют различные способы создания проблемной ситуации. Рассмотрим их:

1. Индуктивный,  аналитико-синтетический способ.

          Учащиеся самостоятельно 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 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?

       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 темы «Насекомые».
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 «Опыление».

Почему деревья, растущие на открытых пространствах, вступают в пору плодоношения  раньше по  сравнению с теми , что растут в лесу?

Объясните, почему истребление волков может привести к сокращению численности кустарников и подроста деревьев?

Данный вопрос можно включить при изучении темы «Экология».

 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?  И начинают высказывать свое мнение.         

1. 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?

7. 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?

        8. 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. В.Оконь.Основы проблемного обучения. М., “Просвещение”, 1968 г.

2. М.И.Махмутов. Проблемное обучение. М.: Педагогика, 1975 г.

3. И.Г.Коноваленко. Создание проблемных ситуаций на уроках биологии. “Биология в школе”, 1971 г., №2.

4. Разумная Е. В. Использование элементов проблемного обучения на уроках биологии [Текст] / Е. В. Разумная // Молодой ученый. — 2011. — №10. Т.2. — С. 175-177.
5. Бондарук М.М.Занимательные материалы и факты по общей биологии в вопросах и ответах 5-11 классы -Изд. Учитель: Волгоград, 2007
6. Высоцская М.В. нетрадиционные уроки по биологии в 5-11 классах -Изд. Учитель: Волгоград, 2004
7. Дмитров Г.Н. Познавательные задачи по ботанике и их решения. –Арктоус, 1996.
8. Леонтьева О.М. Биология. 6 класс. Пособие для учителя. –М.: 1998.
9. Муртазин Г.М. Активные формы и методы обучения биологии. –М.: Просвещение, 1989.
10. Пустохина О.А. Урок в современной школе- Изд. Учитель: Волгоград, 2009
11. Скаткин М.Н. Проблемы современной дидактики.–М.:Педагогика, 1980.