Лабораторные работы по систематике растений , как средство формирования логических универсальных учебных действий
статья по биологии на тему

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО СИТЕМАТИКЕ РАСТЕНИЙ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ

М.А. Королева учитель биологии и географии

ГБОУ школа № 65 Выборгского района, г. Санкт-Петербург

Современная система образования предъявляет множество строгих требований к структуре образовательного процесса, квалификации педагога и, конечно, уровню подготовки выпускника.

Федеральные государственные образовательные стандарты (ФГОС) второго поколения диктуют нам, что на выходе из основной школы мы должны увидеть ученика достигшего межпредметного результата освоения основной образовательной программы, т.е. осознанно и свободно владеющего такими действиями, как установление причинно-следственных связей, обобщения на различном предметном материале, сравнения, сериации и классификации на основе самостоятельного выбора оснований и критериев и т.п. [4]

Как предмет биология может помочь справиться с поставленной задачей, и какой вклад внести в формирование успешной и развивающейся личности современного выпускника основной общей школы?

ФГОС предлагает нам обратиться к системно-деятельностному подходу, в общем, и к универсальным учебным действиям (УУД), в частности, как к отправным точкам построения образовательного процесса.

Логические УУД имеют наиболее общий характер и направлены на установление связей и отношений в любой области знания. В рамках школьного обучения под логическим мышлением обычно понимается способность и умение учащихся производить простые логические действия (анализ, синтез, сравнение, обобщение и т.д.), а также составные логические операции (построение отрицания, утверждения и опровержения, как построение рассуждения с использованием различных логических схем – индуктивной или дедуктивной).

Если логические УУД уже сформированы, это находит отражение в высокой эффективности обучения, сознательном и прочном усвоении материала, являются средством обобщения и систематизации информации из уже имеющихся знаний. Первоначально логические приемы мышления должны быть усвоены как специфические предметные умения. Далее они возникают  как познавательные средства, обеспечивающие успешное усвоение любых учебных предметов, знаний, умений и компетенций. [3]

В рамках исследования, направленного на выявление условий успешного формирования УУД на уроках биологии, в котором приняли участие 169 учащихся седьмых классов школ городов Мурманска и Санкт-Петербурга, было выявлено, что с заданиями на логический вид познавательных УУД полностью справляются только 27% учащихся, а частично еще 18%, что, в общем, составляет менее половины всех учеников, получивших задание.

Практика показывает, что если простые логические действия в определенной мере формируются у каждого человека самостоятельно, то составные логические операции, имеющие более сложный и комплексный характер, у большинства людей сами по себе не формируются, их развитие требует специально направленной методической работы. [2]

Приобретение знаний начинается с анализа фактов, которые закономерно повторяются. Факты, собранные по одной проблеме называются данными. Сбор данных и их качественная и количественная оценка позволяет формулировать гипотезы, которые обязаны объяснять известные факты. Как правило, предлагается несколько гипотез. Все они подвергаются проверке и, если гипотеза выдерживает все испытания на истинность, то она становится теорией.

Одним из основных методов получения ЗУНов на уроках является лабораторная деятельность учащихся. Она должна быть спланирована таким образом, чтобы отражать естественный ход приобретения знаний, т.е. от фактов, полученных в ходе проведения опыта, наблюдений, экспериментов, через обсуждение гипотез к знаниям.

На уроках биологии лабораторные работы являются одной из форм активизации познавательной деятельности. Они позволяют учащимся осуществить необходимые наблюдения исследовательского характера за различными биологическими объектами и процессами, провести анализ, сравнить, сделать выводы и обобщения.

Основываясь на характере учебно-познавательной деятельности учащихся лабораторные работы можно разделить на следующие типы: репродуктивный, частично-поисковый и исследовательский. Постепенно увеличивая долю самостоятельности от первого к третьему типу лабораторных работ, учитель может создать наиболее благоприятные условия для развития логических УУД у учащихся.

В частности лабораторные работы по систематике растений в курсе биологии седьмого класса по программе Н.И. Сонина предлагают обширный материал для формирования логических УУД, как простых, так и имеющих сложные составные логические операции. Мы предлагаем систему лабораторных работ данной тематики, рассчитанную на 4 учебных часа, наиболее полно, на наш взгляд, задействующую состав логических УУД и способствующую их успешному формированию.

Итак, структуру лабораторной работы как практического метода можно представить в виде следующей последовательности: постановка задач,  конструктивная беседа об особенностях содержания изучаемого материала, самостоятельное выполнение наблюдений и опытов, фиксация результатов, формирование выводов и заключительная беседа. [1]

Алгоритм проведения лабораторных работ по теме

«Отдел Покрытосеменные.  Выявление признаков классов и семейств

по внешнему строению растения»

Лабораторная работа  №1 «Особенности строения растений семейства Крестоцветные и Розоцветные»

Лабораторная работа №2 «Особенности строения растений семейства Бобовые (Мотыльковые) и Пасленовые»

Лабораторная работа №3 «Особенности строения растений семейства Злаки и Лилейные»

Лабораторная работа №4 «Сравнительная характеристика классов Однодольных и Двудольных»

Цель лабораторных работ: Выявить характерные черты семейств и классов покрытосеменных растений.

Оборудование. Гербарии, таблицы, модели и изображения растений семейств класса Однодольных и Двудольных, лупа, препаровальная игла.

Ход лабораторной работы №1,2:

1. Рассмотрите корневую систему растения. Опишите ее особенности.
2. Рассмотрите стебель растения. Как называется такой стебель. Какой особенностью он обладает?
3. Рассмотрите листья растения. Какие у него листья (простые или сложные)? Как листья расположены на стебле? Какое жилкование листьев?  
4. Рассмотрите цветок. Какой у него околоцветник (двойной или простой)? Найдите чашечку, подсчитайте число чашелистиков. Как называется такая чашечка? Рассмотрите венчик цветка. Подсчитайте число лепестков. Как называется такой венчик?
5. Рассмотрите тычинки, обратите внимание на то, что их много. Рассмотрите пестики, их тоже много.
6. Обратите внимание на цветоложе и расположенные по его краю чашелистики, лепестки и тычинки. Составьте формулу цветка.
7. Рассмотрите внешнее строение плода. Рассмотрите его в разрезе.  
8. Используя определитель цветковых растений, определите, к какому классу и к какому семейству относится растение.
9. Внесите информацию в таблицу.

Ход лабораторной работы №3:

1. Рассмотрите корневую систему растения. Чем она отличатся от корневых систем представителей класса двудольных растений?
2. Рассмотрите стебель предложенного растения. Рассмотрите стебель в разрезе.
3. Рассмотрите листья. Опишите их. Рассмотрите нижнюю часть листа, так называемое влагалище, она расширена и охватывает стебель. Какое это имеет значение?
4. Рассмотрите соцветие. Как оно называется?
5. Рассмотрите отдельный цветок. Подсчитайте, сколько в цветке тычинок. Найдите в цветке пестик. Сколько рылец имеет пестик? Составьте формулу цветка.
6. Рассмотрите плод. Как он называется?
7. Используя определитель цветковых растений, определите, к какому классу и к какому семейству относится данное растение.
8. Внесите информацию в таблицу.

Ход лабораторной работы №4:

1. Используя определитель цветковых растений, определите, к какому классу и к какому семейству относятся представленные вам растения.
2. Рассмотрите корневую систему данных растений. Чем она отличатся?
3. Рассмотрите стебли растений целиком и в разрезе. Чем они отличаются?
4. Рассмотрите листья растений. Опишите их.
5. Рассмотрите соцветие и отдельный цветок растений.
6. Рассмотрите плоды и семена. Как они называются?
7. Заполните таблицу.
8. Вставьте пропущенное слово или словосочетание:

Чтобы определит принадлежность цветковых растений к определенному классу, нужно изучить:

а) _______________________систему;

б) _______________________листьев;

в) строение____________________;

г) число_______________________;

д) число_______________________.

От первой лабораторной работы к четвертой должна увеличиваться не только доля самостоятельной работы учащихся, но и степень их самостоятельности. То есть должно уменьшиться количество обращений к учителю за разъяснениями заданий и оказанием помощи в их выполнении, не снижая при этом уровень успеваемости. Также увеличивается сложность самих заданий и уменьшается количество данных, предоставляемых изначально, то есть, увеличивается информация, которую учащимся необходимо будет найти и определить самим.

Например, если в лабораторной работе №1 таблицу учащиеся заполняют вместе с учителем или работая в парах с одним гербарным образцом, то таблицу в лабораторной работе №2 они заполняют уже полностью самостоятельно, но для облегчения работы она может иметь некоторые уже заполненные графы. Таблица в лабораторной работе №3 будет не заполнена, и каждый учащийся, работая со своим гербарным образцом, от начала и до конца заполняет ее самостоятельно. А таблица в лабораторной работе третьего типа, то есть исследовательского характера, будет иметь даже иную структуру и потребует от учащихся применения всех знаний и умений, полученных на более ранних уроках. Помимо сказанного, данная работа также имеет дополнительные задания, которые помогут учащимся подвести итог и сформулировать общий вывод для целой серии лабораторных работ.

Развитие логических УУД в большей мере способствует формированию логического мышления у учащихся, что, в свою очередь, способствует построению их познавательной деятельности и облегчает ее. Овладение представленными выше логическими операциями повышает не только успеваемость учащихся, но и их желание учиться. Помимо этого, перенос освоенных логических УУД может осуществляться не только с одного предмета на другой в учебной деятельности, но также помогает в дальнейшем решать возникающие профессиональные и жизненные проблемы.

В разработанной нами системе лабораторных работ учащиеся присваивают или совершенствуют такие умения, как:

• Сравнение – устанавливая принадлежность того или иного растительного объекта к классу, семейству или виду, сравнивая его с изображениями в учебнике или на таблице.
• Доказательство – доказывая в выводах к лабораторным работам правильность отнесения того или иного растительного объекта к определенной систематической группе, приводя факты, касающиеся его морфологического строения.
• Анализ и синтез – при изучении частей растений, разъединяя их на части и объединяя вновь.
• Сериация и классификация – при установлении систематического положения объектов.
• Установление аналогий и сравнение – при изучении новых объектов по отношению к уже изученным образцам, а также заполненным ранее таблицам.
• Установление причинно-следственных связей – когда учащиеся учатся сознавать зависимость отнесения того или иного объекта к той или иной систематической группе исходя из его морфологического строения и особенностей развития.
• Опознание – объектов исследования и их частей в ходе работы с ними.
• Подведение под понятие – на первый взгляд не схожих между собой объектов, основываясь на их существенных признаках или функциях.
• Установление отношений – между исследуемыми объектами и классификация их на данной основе.
• Обобщение – информации на основе выделения сущностной связи и при помощи этого формирование выводов и итогов проделанной работы.

Сегодня задача школы состоит не в том, чтобы передать накопленные знания от старшего поколения младшему, а скорее в том, чтобы научить школьника ориентироваться в окружающем мире, успешно самому планировать свое образование и карьеру, легко при этом перестраиваясь и добавляя на основу, полученную еще в школе, те или иные умения и навыки, необходимые ему в данное время. Именно поэтому важно уделять пристальное внимание планированию учебного процесса через системно-деятельностный подход и использовать наиболее полно лучшие из возможностей каждого предмета для формирования различных групп УУД.

Литература:

1. Колесова М.С., Корякина С.В. Организация и проведение лабораторных работ по биологии -  http://www.rae.ru/forum2012/230/2015 
2. Левитес В.В. Развитие логического и алгоритмического мышления младшего школьника [Текст]/ А.В. Белошистая, В.В Левитес // Начальная школа плюс до и после. – 2006. – №9. – С. 15–23.
3. Пак М., Лямин А.Н. Формирование универсальных учебных действий школьника при обучении химии // Концепт. 2012. №6. URL: http://www.covenok.ru/koncept/article/94/2012_iyun_art12079.html 
4. ФГОС второго поколения - standart.edu.ru/attachment.aspx?id=371