"Формирование учебно-познавательных компетенций на уроках биологии"
статья по биологии на тему

Формирование  учебно-познавательных компетенций на уроках биологии.

Из опыта работы учителя биологии

МОУ «Чойская СОШ» Мстиславской Н.В.

Обучать ребенка – это, значит , не

давать ему нашей истины, но развивать его

собственную истину до нашей, иными словами,

не навязывать ему нашего мира, созданного нашей

 мыслью, но помогать ему, перерабатывать мыслью

 непосредственно очевидный чувственный мир.

П.П. Блонский

Развитие познавательных компетенций предлагает привлечение предметных различных знаний, например: химии, экологии, биологии, для решения какой-либо проблемы.

    Целью современной школы является формирование компетентностной личности, готовой к жизни в условиях  современного общества с рыночной экономикой.

   Компетентность — это способность, необходимая для эффективного выполнения конкретного действия в конкретной предметной области и включающая узкоспециальные знания, особого рода предметные навыки, способы мышления, а также понимание ответственности за свои действия.

     Быть компетентным фотографом, ученым, пожарником, учителем, родителем и т.д. —  значит иметь набор специфических компетентностей разного уровня (наблюдать, быть глубоко осведомленным в предмете, самостоятельно ставить вопросы, писать деловые письма, доказывать собственную правоту, справляться с межличностными конфликтами и т.п.).

Природа компетентности такова, что она может проявляться только в органическом единстве с ценностями человека, то есть при условии глубокой личностной заинтересованности человека в данном виде деятельности — будь то выращивание диковинных цветов на дачном участке или исследование строго определенной темы в области физики.

Учебно-познавательные компетенции - это совокупность компетенций ученика в сфере самостоятельной познавательной деятельности, включающей элементы логической, методологической, общеучебной деятельности. Сюда входят способы организации целеполагания, планирования анализа, рефлексии, самооценки 

Основные функции компетенций

• отражать социальную востребованность на молодых граждан, подготовленных к участию в повседневной жизни;
• быть условием реализации личностных смыслов ученика в обучении,
• задавать реальные объекты окружающей действительности для целевого комплексного приложения знаний, умений и способов деятельности;

• соединять теоретические знания с их практическим использованием для решения конкретных задач;

   На уроке    возможна подготовка  творчески активной личности, заинтересованной в самостоятельном познании.    Возможность развивать творческие способности, оценивать роль знаний и увидеть их применение на практике, ощутить взаимосвязь разных наук.  

  Развивая познавательный интерес учащихся, мы, обеспечиваем разностороннее развитие ребенка.  Кроме того, развитие интереса к биологии, возможность применения полученных знаний в новых ситуациях, открытое общение обеспечивает формирование у обучающихся активной жизненной позиции. Таким образом, формирование ключевых компетенций способствует выполнению социального заказа общества, реализации задач стоящих перед школой.

 Развитие познавательного интереса в области биологических дисциплин способствует формированию у обучающихся естественнонаучной картины мира,   об  единстве и необходимости гармоничного сосуществования общества и природы. Поиск, сбор, изучение, анализ, обобщение, оценка информации способствует развитию на уроках информационной компетентности ученика.

На своих уроках  использую  разнообразные формы и методы урочной и внеурочной деятельности:  проблемного и проектного обучения, тризы,  исследовательских, эвристических методов обучения. Использую   как элементы  урока, и как урок, полностью посвященный реализации одного из методов.  Причем использую  эти формы  работы нацелено в большей степени на всестороннее многоплановое развитие личности ребенка, что обеспечивает развитие познавательного интереса и проявлению творческих способностей детей.

Принцип интенсивного восприятия предполагает максимальное использование различных сенсорных каналов и разнообразных их сочетаний. При изучении биологии можно использовать не только слуховое и зрительное восприятие, но и осязание, обоняние.  Это позволяет учащимся ближе знакомиться с явлениями и объектами живой природы, что с одной стороны порождает массу вопросов, а с другой, позволяет найти ответы на многие вопросы, тем самым открывает путь к новым знаниям.

 Познавательная деятельность отвечает запросам тех, кто углубляется в предмет, практически - интересы тех, кто стремится непосредственно видеть результаты своей работы. Общение способствует обмену опытом, обеспечивает эмоциональный подъем, формирует социальные мотивы.

Создание на уроке проблемной ситуации.

    Проблемное обучение воспитывает навыки творческого мышления, учит учащихся применять знания и умения при решении учебной проблемы.

Проблемность  обучения обеспечивает развитие у обучающегося качеств, как умение видеть и формулировать проблему, выдвигать и обосновывать гипотезы, способность применять усвоенные прежде знания в новых ситуациях, находить новые способы решения поставленных задач. При этом перспектива решения проблемы собственными силами вдохновляет учащихся,  повышает познавательную активность, способствует проявлению творческих способностей.

Потребность общества в инициативных, творчески мыслящих, самостоятельных, способных  активно адаптироваться к изменяющимся условиям молодых людей, возрастает.

     Нет сомнения в том, что проблемное обучение не одинаково эффективно в любых условиях. Практика показывает, что процесс проблемного обучения порождает различные уровни, как интеллектуальных затруднений, так и их познавательной деятельности: самостоятельность ученика может быть очень высокой, или почти полностью отсутствовать.

     В связи с этим выделяют три вида проблемного обучения, которые правильнее всего различать по соответствующим видам творчества.

    Первый вид – научное творчество, т. е постановка и решение теоретических учебных проблем.

     Второй вид – практическое творчество, поиск способа применения знания в новой ситуации, конструирование, изобретение.

     Третий вид – художественное творчество, отображение действительности  на основе творческого воображения, сочинения, рисование.

        На уроках предполагается деятельность учащихся по разрешению проблемных вопросов, задач и ситуаций, создаваемых первоначально учителем, а по мере приобретения умений - учениками под руководством учителя или самостоятельно. В результате проблемного обучения происходит не только творческое овладение учащимися знаниями, умениями и навыками, но и развитие их способностей к осмыслению и усвоению новой научной информации.

      Примером вида решения проблемы путем выдвижения гипотезы и ее обоснования может быть урок биологии в 9 классе на тему «Возникновения жизни на Земле». Учащиеся делятся на группы,  им предлагается   выдвинуть   гипотезу о возникновении жизни на Земле и доказать.

Учащиеся работают в группах, каждая  группа выдвигает свою  гипотезу, приводит доказательства ее решения.

       Таким образом, выдвижение первичных предположений  о пути      решения проблемы, обоснование гипотезы и ее доказательство являются процессом творческого усвоения новых знаний и способов деятельности.

      Проблемное преподавание имеет структурный характер. Особенно легко учащиеся уясняют проблемы на примере практических задач. Одновременно с конкретностью материала проявляется образность мышления и легкость проверки решения.  Пример: оборудование аквариума, создание искусственных сообществ. Решение проблемы с помощью проектной деятельности.

Урок биологии в 7 классе на тему « Миграции. Закономерности размещения животных». Неизвестным для учащихся, новым для них знанием на этом уроке является понятие о миграции. После актуализации ранее изученного материала учитель вводит учащихся в новую тему формулировкой центрального проблемного вопроса: Почему происходит неравномерное распределение на нашей планете разных видов животных? Что такое миграции и в чем их причина?

Учащиеся принимают проблему и на основе имеющихся знаний начинают искать пути ее решения. Они находят ответ только на второй вопрос, который ранее уже встречался. Проблема для них заключается во второй части вопроса и первый вопрос.

Для развертывания поставленной проблемы и указания направления поисков путей ее решения задаю вспомогательный вопрос: как мигрируют животные?

Учащиеся самостоятельно находят ответ, и их выводы конкретизируется на примерах миграции животных.

      На мой взгляд, самый интересный раздел в биологии для учащихся «Биология. Человек». На уроках в 8 классе учащиеся познают себя. Открывают новое, ранее неизвестное в своем организме. Для педагога важно, чтобы уроки не были скучными, и не сводились бы к простому пересказу учебника, поэтому на уроке стараюсь создать атмосферу учебной – познавательных компетенций,    которые  позволяют учащимся думать, размышлять, находить скрытые возможности своего организма, спорить и приходить к общему мнению.

В этом мне помогает использование на уроках проблемного обучения. Например, активную мыслительную деятельность учащихся вызывают вопросы, требующие установление сходства и различия. На уроке по теме «Систематическое положение человека» прошу учащихся найти сходства и различия между организмом человека и млекопитающих. Основываясь на знаниях, полученных на уроках зоологии, учащиеся выделяют различия, а также и сходства. А на уроках по изучению органов чувств: прошу учащихся определить общие черты в строении глаза, уха, языка. При этом обращаю внимание на полное внешнее различие этих органов. Одна из форм умственного поиска – установление причинно – следственных связей. Практически во всех темах использую задания типа:

1.В чем отличие строение эритроцитов человека от эритроцитов лягушки? Чья кровь переносит больше кислорода? Почему?

2.У человека в крови появились эритроциты серповидной формы. О чем может свидетельствовать этот факт и каковы его последствия?

3.Некоторые родители учат детей рано ходить в возрасте 7-9 месяцев. К каким последствиям могут привести столь ранние упражнения в ходьбе?

4.В каких экологических условиях развивались предки людей? Как эти условия повлияли на формирование вида человек разумный?

5.Считается, что степень развития извилин головного мозга влияет на мыслительные способности человека. Как это можно объяснить.

На уроках  ученики с интересом решают проблемные задачи. Для этого класс делится на  несколько групп (по принципу взаимной симпатии), пять-шесть человек. Компетенции такого урока  заключается в следующем: проблемное видение различных объектов, коммуникативные компетенции, аналитическое мышление, способность выдвигать собственные гипотезы, аргументировано, их обосновывать (ценностно-смысловые компетенции).

Например: урок биологии в 10 классе по теме: «Биотехнология»,  дается проблемная задача: Возможно, в будущем ученые смогут сконструировать искусственное тело для головного мозга, хранителя личности. Это будет киборг – робот с мозгом человека. Таким  образом, возможно достижение бессмертия за счет потери своего тела. Подумайте, готово ли человечество психологически к подобным опытам? Согласились бы вы на такое бессмертие? Аргументируйте ответ.  Учащимся дается время на задачу, лучше, если они объединятся в группы, им легче будет найти ответ на вопрос.

Положительными моментами проблемного обучения  активизация учебно-познавательных компетенций, развивающего потенциала обучения, самостоятельной поисковой деятельности, коммуникативные компетенции.

Использования элементов проблемного обучения позволяет создать на уроке условия для мыслительной творческой деятельности учащихся. Самое главное сохраняется интерес к изучению предмета.

Проектная деятельность.

     Проектное содержание деятельности меняет образовательную практику, давая возможность обучающимся проявлять собственные инициативы, замыслы.

     Однако проектные компетенции могут формироваться и в условиях, когда  проектирование рассматривается не как содержание образования, а  как средство (например, для построения самостоятельной работы учеников в рамках учебных курсов).  При этом  проектная деятельность не обсуждается,  как особая единица содержания образования и не формируются компетентности, позволяющие ученику организовывать, управлять разработкой проекта. Однако  формируются компетентности, которые обеспечивают готовность ученика  включаться в проектирование, ставить и решать проблемы, самостоятельно организовывать образовательную деятельность.

    В этом смысле,  возможно, предположить и  уровни сформированности проектной компетентности. Проектные компетенции,  могут отражать следующие уровни сформированности проектной компетентности,  меры включенности в проектирование:

-  участник проекта, исполнитель проектных задач;

- участник разработки проекта, постановщик проблем, целей, разработчик средств,  проектной работы;

- организатор проекта, управление разработкой замысла и реализацией проекта.

Проектные компетенции,  могут отражать следующие уровни сформированности проектной компетентности,  меры включенности в проектирование:    

• участник проекта, исполнитель проектных задач
• участник разработки проекта, постановщик проблем, целей, разработчик средств,  проектной работы;

Принципы (концепция) проекта:

•  гуманизация и гуманитаризация учебного процесса, развитие у детей умений отстаивать свои права, формирование высокого уровня правовой культуры;
• формирование личности готовой к сотрудничеству, развитие способностей к созидательной деятельности, толерантной, умеющей вести диалог, искать и находить содержательные компромиссы.

     Начиная внедрять проектную методику на уроках биологии, я увидела, что ее использование повышает мотивацию детей к обучению. Учащиеся   заинтересованы в результате исследовательской работы, проявляют активность, получая при этом знания и умения. В данной ситуации я выступаю консультантом, помощником, направляющим поиск решения проблемы.

    Проект побуждает учащихся: проявить интеллектуальные способности; проявить   коммуникативные качества; показать уровень владения знаниями и  умениями; продемонстрировать способность к самообразованию.  

В процессе разработки проекта: учащиеся  получают знания в ходе их поиска, ищут более эффективные пути решения задач проекта, общаются друг с другом.

    Совместная  деятельность   демонстрирует широкие возможности сотрудничества, в ходе которого учащиеся: ставят цели; определяют пути их достижения; распределяют обязанности; всесторонне проявляют компетентность личности.

К организации образовательным проектам предъявляют следующие требования:
- учащиеся должны обсуждать реальные проблемы и ставить актуальные задачи, деятельность учащихся должна иметь целесообразный характер;
-  работа учащихся должна быть осмысленной и активной;
- учащиеся должны уметь четко формулировать свои мысли в письменном виде,                            

 -  анализировать поступающую информацию, участвовать в создании новых идей;

- для взаимодействия учащихся используется групповая форма работы.

Показатели оценки успешности проекта.

• качество усвоения учащимися учебных программ;
• сформированность потребности в продолжении образования;
• сформированность способности к самостоятельному осуществлению учебной деятельности;
• уровень интеллектуальных достижений учащихся;
• конкурентоспособность знаний учащихся и выпускников школы (олимпиады, НОУ, конкурсы);
• мотивация учащихся на сотрудничество со своими одноклассниками в учебном процессе;
• демократизация взаимоотношений между учителем и учеником.

Познавательный интерес на своих уроках развиваю,  давая учащимся творческие задания:   написать  сказку, придумать задачу  и т.д.        Творческие проекты, предлагаемые учащимся на уроках биологии, очень разнообразны и могут быть использованы на разных этапах урока. Подобные задания привлекают   наличием множества вероятных способов выполнения задания и возможностью выбора собственного пути достижения цели. В то же время они требуют применения усвоенных ранее знаний,   развивают познавательный интерес и творческие способности учащихся.                             Например, изучая тему "Цветок", учащиеся выясняют, строение цветка, и независимо от своей формы цветы имеют одинаковые части цветка.   После этого они получают задание придумать и зарисовать  цветок со всеми частями цветка.   В  изучении  разных курсов биологии учащиеся проявляют свои способности, изготавливая разнообразные наглядные пособия по предмету.

В 6-7 классе школьники с удовольствием изготавливают различные модели, например, строение эвглены, строение цветка,   и другие.      Творческие проекты делают обучающиеся и 6 класса.

 На лето обучающимся дается задания собрать и засушить дикорастущие и лекарственные своей республики.  Оформить гербарий, собрать информацию об этих растениях. Осенью на занятиях весь материал, обобщается в классе.    Цель  этого проекта научится самостоятельно находить нужную информацию, систематизировать ее.  Результатом проекта умение собирать лекарственные растения, находить нужную информацию в  справочной литературе.

Один из творческих проектов «Мое любимое дерево».  Дается задание:

1.  Составь небольшой рассказ от имен растения.
2. Обследуй район школы или за селом, где ваша семья любит отдыхать. Найди деревья, которые тебя заинтересовали. Вместе с взрослыми составь паспорт растения. Расскажи об этом дереве друзьям и возьми его под охрану. Вместе со старшими посади свое дерево – оно будет расти вместе с тобой.
3. Как ты думаешь, почему старинная мудрость гласит, что каждый должен вырастить дерево?

Чем старше становятся дети, тем сложнее и серьезнее становятся их работы и появляются гербарии, коллекции (изготовленные руками учеников), используемые на уроках биологии данные пособия  активизируют познавательный процесс, повышают интерес к изучаемому материалу.

Исследовательское обучение

На уроке-исследовании учащиеся овладевают методикой научного исследования, усваивают этапы научного познания. На уроках данного типа  можно использовать разнообразные формы обучения учащихся: индивидуальная, групповая, коллективная.

В современной педагогике различается 3 уровня реализации “исследовательского обучения”.

1. Уровень. Самый простой, когда взрослый ставит проблему, сам намечает стратегию и тактику ее решения. Решение находит сам ребенок.

2. Уровень. Взрослый ставит проблему, но метод ее решения ребенок ищет самостоятельно. Допускается коллективный поиск.

3. Уровень. Высший. Все осуществляется самостоятельно. Проблема, поиск методов, разработка решения. (Как показали исследования, даже дошкольники способны работать на любом уровне).

 Структура учебного исследования. Его этапы.

• Выделение и постановка проблемы (выбор темы исследования);
• выдвижение гипотез;
• поиск и предложение возможных вариантов решения;
• сбор материала;
• обобщение полученных данных;
• подготовка проекта (сообщение, доклад, макет и др.);
• защита проекта.

Все эти этапы на первый взгляд кажутся пугающими сомнительными. Но сразу все рассеивается, как только начнется исследовательская работа.

 Как выбрать тему исследования. Их (все темы) можно разделить на 3 группы:

• фантастические (несуществующие самим разработать);
• эмпирические (проведение собственных наблюдений и экспериментов);
• теоретические (работы по изучению и обобщению фактов, материалов, содержащихся в разных источниках. Это то, что можно спросить у других людей, это то, что написано в книгах и т.п. и др.).

На уроках по биологии я  предлагаю обучающимся темы из всех трех групп. Как правило, фантастические темы по общей биологии 11 класс, по темам: Происхождение человека, Возникновение жизни на Земле. Теоретические: Моя родословная,  Экологические проблемы земли…

Правила выбора темы 

• Тема должна быть интересна ребенку, должна увлекать его (добровольная основа склонности ребенка).
• Тема должна быть оригинальной, в ней необходим элемент неожиданности, необычности. (Познание начинается с удивления).
• Тема должна быть выполнена относительно быстро. (Первые исследовательские опыты не должны требовать длительного времени).

Кроме этого проблема должна соответствовать возрастным особенностям детей. Одна и та же проблема может решаться детьми разного возраста на разных этапах обучения по-разному с различной степенью глубины.  

Исследовательская деятельность учащихся начинается с накопление информации. После этого следует постановка проблемы и выбор темы исследования, планируются эксперименты, проведение эксперимента, составление таблиц, графиков. Формулирование определений и выводов на основе теоретических и фактических исследований, написание творческого сочинения, реферата. Компетенциями исследовательской деятельности: формирование и развитие творческих способностей, развитие умения ставить проблемы и самостоятельно решать.

Творческие задания.

Будучи еще детьми, мы начинаем думать творчески. Любая ситуация была для нас новой и требовала столь же Нового разрешения. По мере того, как накапливается опыт, мы начинаем успешно справляться с новыми ситуациями, в нас вырабатываются поведенческие стереотипы. Повзрослев и попав в новые обстоятельства, мы используем обычно ранее приобретенные навыки мышления, вместо того чтобы искать новые пути решения своих проблем. Мы становимся ограниченными и забываем, что можем быть творческой личностью.

Исследования показывают, что мы используем лишь десятую часть возможностей нашего мозга. Но те же исследования говорят: мы можем неограниченно совершенствовать   свои умственные способности. Дело не в том, чтобы иметь мозги, а в том, чтобы  пользоваться ими.

Развитию творческих способностей учащихся в значительной мере способствуют задачи, требующие использования жизненного опыта и повседневных наблюдений. Жизненный опыт часто вступает в противоречие с полученными  на занятиях сведениями, порождая проблемные ситуации,  дискуссии, споры, что является предпосылкой для создания   творческой атмосферы на уроке.

Творческая задача - это задача, при которой необходимо найти новый алгоритм решения. Условия таких задач  непосредственно не говорят о том, какие знания понадобятся для их решения, поэтому деятельность учащихся направлена на их выявление и подбор необходимых сведений.

Творческие задачи позволяют:

• обобщить, повторить и усвоить учебный материал;
• развивать творческие способности, познавательный интерес, абстрактное и логическое мышление;
• развивать творческие способности, познавательный интерес, абстрактное и логическое мышление.
• формировать учебно-познавательные компетенции.

Творческие задачи применяю на  уроках оп различным темам. Предлагаю ученикам открытые задачи. Такие задачи содержат противоречия, разные пути решения, для их решения требуется применение знаний из разных наук.

Например, в 7 классе, изучая пресмыкающих, даю такую задачу: почему змеи заползают на спящих людей?

      В ходе изучения различных тем учащимся предлагается проявить свои творческие способности: написать стихотворение, сказку и т.д. Несмотря на сложность таких заданий, практически в каждом классе выявляются дети, с удовольствием выполняющие их.  

     Творческие задания, предлагаемые учащимся на уроках биологии, очень разнообразны и могут быть использованы на разных этапах урока. Подобные задания привлекают ребят наличием множества вероятных способов выполнения задания и возможностью выбора собственного пути достижения цели. В то же время они требуют применения усвоенных ранее знаний, тренируют волевые и интеллектуальные качества, развивают познавательный интерес и творческие способности учащихся.

      В своей практике   я убедилась, что решение задачи – это не только ответ на вопрос задачи, а система умственных действий на основе анализа, рассуждений рассматривающих описанное явление,   постепенного её решения и формулирования ответа и выводов по рассмотренному явлению.

На уроках биологии творческие задачи, я использую в 7, 8 классах. Некоторые задачи использую как проблему урока при изучении новой темы. Например: 8 класс тема: «Пищеварение в желудке», в начале урока зачитываю задачу:

Больной жалуется врачу на боли в желудке. Анализ показал, что у него нулевая кислотность. Переваривание, каких веществ затруднено в желудке? Как можно помочь больному?

В конце урока мы находим ответ на вопросы, при этом обучающиеся    учатся из задачи выводить проблему и находить решение этой проблемы.  

В 7 классе обучающиеся сами составляют творческие задачи при изучении темы: «Млекопитающие».

 Например:  Большинство приматов живут  в густых зарослях. Передвигаются прыжками с ветки на ветку. Какая особенность зрения помогает им так передвигаться.

Зимой  пруды  в рыбных хозяйствах покрываются толстым льдом, и рыба может погибнуть от недостатка кислорода. Как быть? Предложите дешевое и простое решение проблемы.

Литература:

1. С. В. Кульневич, Т. П. Лакоценина  «Современный урок. Часть III. Проблемные уроки»   Учитель 2006г.
2.  Е. В. Тяглова «Исследовательская и проектная деятельность учащихся по биологии».  Москва Глобус 2008г.
3. Современные технологии обучения. Под редакцией Г. В. Борисовой Санкт-Петербург  2002г.
4. И. Н. Пономарева «Общая методика обучения биологии» Москва 2007г.
5. Демидова М.  Компетентностно - ориентированные задания в естественно-научном образовании./ Народное образование 4/2008г.
6. О. Е. Лебедев Компетентностный подход в образовании / Технология образования: теория и опыт.
7. Я. И. Кузьминова Профессиональный стандарт педагогической деятельности / Вестник образования 7/2007г.