Биологические задачи как средство развития интеллектуальных способностей учащихся
учебно-методический материал по биологии на тему

Биологические задачи как средство развития интеллектуальных

 способностей учащихся

    Важным условием повышения эффективности учебно - воспитательного процесса является активизация познавательной и мыслительной деятельности обучающихся.

Перед любым школьным учителем, в том числе и биологом, стоит сегодня задача не просто дать школьникам сумму знаний по предметам, но и сформировать у них логическое мышление, умение устанавливать причинно - следственные связи с ранее изученным материалом; учить анализировать, сравнивать, обобщать. Для вовлечения учащихся в активный познавательный поиск, для формирования интеллектуальных способностей большое значение имеют биологические задачи.

    Решение задач помогает осуществить связь теоретических знаний учащихся с практикой. Особую ценность представляют задачи, решение которых от школьников требует применение умений анализировать, сопоставлять, использовать имеющиеся знания в новой ситуации.  Успешное решение этих задач возможно при такой организации учебного процесса, при которой для школьников специально создаются педагогические ситуации, требующие от них активного интеллектуального поиска, всесторонней логической оценки учебных задач, принятия обоснованного и взвешенного решения. В процессе решения биологических задач главное внимание учитель должен уделить созданию наиболее оптимальных условий для проявления и развития у школьников исследовательского мышления. Важно научить школьников решать задачи, развивая у них интеллектуальные умения и навыки как общей, так и специальной направленности; формируя научное мышление. Использовать их стоит не только на уроках, но и во внеклассной работе, которая позволяет учащимся интересующимися предметом, не ограничиваться рамками учебной программы.

Современный период развития общества требует от каждого выпускника школы способности аналитически подходить к изучению явлений природы и социальной жизни. При этом недавний школьник должен проявлять гибкость мышления, способность не шаблонно решать разнообразные практические и теоретические задачи, обладать высоким уровнем интеллекта.

    Таким образом, задачи по развитию мышления школьников в наше время приобретают особую актуальность.

     Любая задача содержит данные, то есть условие и требование. Условие задачи и ее требование существуют объективно, независимо от ученика. Но здесь еще нет субъекта познания. Мышление, умственный поиск начинается только в условиях проблемной ситуации, то есть если объективное противоречие задачи принимается учеником как проблема.

     В настоящее время известны различные классификации учебных задач. Для учебных целей достаточно удобной является следующая классификация.

    По способу действия учебные задачи делятся на теоретические, практические и экспериментальные. Теоретические задачи предполагают доказательство, нахождение закономерностей рассматриваемых явлений на основе известных учащимся теоретических положений. Познавательные задачи практического характера применяются педагогом, когда требуется пронаблюдать и на основе теоретических предпосылок провести практическое выполнение. Экспериментальные задачи требуют теоретических и практических действий при проведении эксперимента.

     По характеру познавательной деятельности различают репродуктивные и продуктивные задачи. Репродуктивные задачи требуют от школьников воспроизведения имеющихся у них готовых знаний. Такие задачи чаще всего используются для закрепления материала. Задачи продуктивного характера предполагают перенос изученных закономерностей  в новые условия, внесение других данных в структуру задачи и поиск новых знаний.

     К классу познавательных задач,  характеризуемых их содержанием относятся задачи абстрактные и конкретные. Это задачи развивающего характера, расширяющие кругозор учащихся, способствующие формированию приемов умственной деятельности. Абстрактные задачи рассматривают явления в несколько отвлеченном свете, требуют высокого уровня знаний, развитого уровня мышления, воображения. Задачи с конкретным содержанием рассматривают явления в ситуации конкретной

действительности.

    По содержанию выделяют следующие типы задач. Экологические задачи содержат определенные сведения, требующие знаний о взаимоотношениях организмов и охраны природы. Гигиенические задачи предполагают наличие в условии гигиенических нормативов и требований, направленных на охрану и укрепление здоровья, на совершенствование функциональных возможностей организма.

     По форме и способу решения задачи делятся на те, которые содержат одно решение, и те, что имеют несколько решений.

    По назначению можно выделить обучающие, тренировочные, поисковые и творческие задачи. Тренировочные задачи по принципу решения соответствуют обучающей и имеют небольшие изменения в условии. Поисковые задачи – это задачи, самостоятельное решение которых приводит учащихся к получению новых знаний на основании известных фактов, способов решения. Творческие задачи требуют поиска

принципиально нового решения проблемы, заложенной в условии.

    Решение задач по биологии позволяет также углубить и закрепить знания по разделам общей биологии. Огромную важность в непрерывном образовании приобретают вопросы самостоятельной работы учащихся, умение мыслить самостоятельно и находить решение. Создаются условия для индивидуальной и групповой форм деятельности учащихся. Такое сочетание двух форм организации самостоятельной работы на уроках активизирует слабых учащихся и дает возможность дифференцировать помощь, способствует воспитанию взаимопомощи и коллективизма. Создает также условия для обучения учащихся самоконтролю и самооценке. Это формирует творческое отношение к труду важное для человека любой профессии и является важным условием успешного, качественного выполнения им своих обязанностей.

Применяю на уроках систему задач, отвечающих  требованиям:

1. Система задач должна охватывать основные проблемы науки.
2. Она должна отражать методы научного познания.
3. В задачах должны найти свое отражение все процедуры творческой деятельности: видение проблем; умение выдвигать гипотезы; умение осуществлять перенос знаний и умений в новую ситуацию; видение многофункциональности объекта; конструирование нового способа решения проблемы на основе известных способов; видение альтернативы решения.
4. Задачи должны постепенно усложняться.
5. Подлинно исследовательские задачи должны требовать от учащегося самостоятельного поиска информации, причем на доступном, но достаточно высоком уровне.

Я считаю, что построение такой системы задач только отчасти можно возложить на плечи учителя. На самом деле это дело общей методики обучения биологии. Тем не менее, зная приведенные требования, учитель может накопить, отобрать и выстроить в определенной логике систему таких задач.

Можно выделить следующие алгоритмы составления биологических задач, в том числе и творческих. К каждому алгоритму приведен тип формулировки задачи.

1. Задачи на выбор информации.

Выберите признаки, характерные для …

2. Задачи на исправление ошибок.

Исправьте ошибки…

Найдите неверное высказывание и исправьте его …

3. Задачи на сравнение и сопоставление выводов.

Сравните строение, функции, образ жизни и т.д.

4. Задачи на установление взаимосвязей.

Установите взаимосвязи между питанием и фотосинтезом; строением и                 образом жизни и т.д.

5. Задачи на выявление приспособлений.

Какие приспособления имеются у росянки, венериной мухоловки для ловли насекомых?

Выявить приспособление рыб к текучести воды (для определения скорости и направления течения). Представьте себе: “в аквариум с плавающими рыбами опустили карандаш. Рыбы бросились прочь. То же самое проделали с теми же рыбами, предварительно одетыми в “купальные костюмы” с разрезами для глаз, жабр, плавников и рта. Рыбы при этом ничуть не испугались”. Как можно объяснить такую реакцию рыб?

6. Задачи на определение значения приспособлений.

Какое значение имеет выделение фитонцидов у растений?

7. Задачи на выявление противоречий.

Существует два вида муравьев, питающихся одной пищей в разное время суток. Объясните активность муравьев в разное время суток.

8. Задачи на постановку опытов.

Вам нужно изучить сезонные изменения численности сибирских бурундуков. Что вы должны сделать, чтобы получить представление о численности бурундуков в каждый момент исследования? Опишите план работы, укажите порядок действий при её выполнении.

9. Задачи на выдвижение гипотез.

Предложите гипотезы для объяснения данного факта или явления. Некоторые грибы в тропических лесах светятся и создают столько света, что при желании можно было бы читать. Зачем они это делают?

10.  Задачи на объяснение результатов опыта.

С помощью очень тонких игл, приспособленных для микроманипуляции, извлекли из живой амебы ядро, не повредив цитоплазму, амеба некоторое время жила, но ее активность стала некоординированной. Так, заглатывая пищу, амеба ее выбрасывала, не переваривая, вскоре амеба погибла. В другую безъядерную, но не погибшую амебу ввели (пересадили) ядро, взятое от другой амебы, произошло полное восстановление жизнедеятельности этой амебы, вскоре амеба с пересаженным ядром ничем не отличалась от других амеб. Объясните результаты опыта.

11.  Задачи на анализ гипотезы.

Согласно гипотезе Аристотеля о спонтанном зарождении, определенные “частицы” вещества содержат некое “активное начало”, которое при подходящих условиях может создать живой организм. Аристотель считал, что активное начало содержится в оплодотворенном яйце, тине, солнечном свете. Выскажите Ваше мнение.

Последовательное сочетание подобных заданий при изучении биологии побуждает учащихся к самостоятельному поиску решения проблемы.

    Биологические задачи имеют большое значение для вовлечения учащихся в активный познавательный поиск, для формирования интеллектуальных способностей.

Решение задач помогает осуществить связь теоретических  знаний учащихся с практикой. Особую ценность представляют задачи, решение которых от школьников требует применение умений анализировать, сопоставлять, использовать имеющиеся знания в новой ситуации.

   Например:

Биологическая задача

Взрослые растения мха - сфагнума не имеют ризоидов. Каким же образом они удерживаются в вертикальном положении и при помощи чего они всасывают воду?

Биологическая задача

В трудные военные годы при отсутствии ваты при перевязке ран врачи использовали сухой сфагновый мох. Какие свойства этого растения учитывались при этом?

Биологическая задача

Сфагнум и кукушкин лен относятся к лиственным мхам. Однако их листья имеют существенные отличия от листьев цветковых растений. В чем они проявляются?

Биологическая задача

Мох - кукушкин лен – двудомное растение. На многих особях этого мха на длинных ножках развиваются коробочки со спорами. На каких особях - мужских или женских- развиваются эти коробочки? Почему так считаете?

Биологическая задача

Папоротники растут во влажных тенистых местах, чаще под пологом леса и по сырым оврагам. Как можно объяснить такое явление?

Биологическая задача

Старое поверье утверждало, что в ночь накануне религиозного праздника Ивана Купалы происходит цветение папоротника и что небольшой ярко красный цветок этого растения обладает волшебной силой. Почему никому из людей еще не удавалось увидеть цветок какого-либо папоротника?

 Биологическая задача

 В жизни каждого животного наступает время, когда любовное томление толкает его на поиски подруги или друга. У некоторых пауков поиски самки опасны для жизни самцов. После спаривания самки убивают партнера и используют его как добычу. Что же делать пауку самцу, чтобы избежать опасности стать угощением.

Биологическая задача

 Муха комнатная два больших сложных глаза и три простых, но, несмотря на обилие глаз, муха отчетливо видит лишь на расстояние 40-70 см. А стрекоза видит дальше – на 1,5 – 2 м. Найдите причину “дальнозоркости”, объясните её.

Биологическая задача

Гигантские пчелы Индонезии – настоящие фабрики меда. Ученые давно пытаются их одомашнить, но безуспешно. Их укус смертелен. Как достать мед диких пчел.

Биологическая задача

Саранча атаковало поле многолетних трав, и уничтожила всю зеленую массу. На следующий год поле дало особенно хороший урожай. Почему.