Методика обучения биологии в основной и средней школе в рамках ФГОС
статья по биологии

Методика обучения биологии в основной и средней школе в рамках ФГОС

Метод – это способ достижения цели, то есть совокупность приемов и операций, используемых для достижения цели. Учебный метод (по Н.М. Верзилину, В.М. Корсунской) – способ передачи знаний учителем и одновременно способ усвоения их учащимися. В практике сложились различные методы обучения биологии, которые можно сгруппировать по наиболее существенным общим признакам: источник получения знаний, характер деятельности учителя, характер деятельности учащихся в процессе обучения. На основе этих признаков выделены три группы методов обучения: словесные (источник знаний - слово), наглядные (источники знаний – слово и наглядность) и практические (источники знаний – слово, объект изучения, практическое обследование предмета).

К группе словесных методов относятся рассказ, беседа, объяснение, лекция. Здесь деятельность учителя выражается в виде слова, а деятельность учащихся – преимущественно в виде слушания, осмысления, устных и письменных ответов.

Группу наглядных методов представляют демонстрации опытов и наглядных пособий, показ предметов и явлений в натуральном виде или в изображении (рисунок, схема, муляж, модель). Учитель словом организует наблюдение, рассмотрение изучаемого объекта, а ученики, наблюдая, осмысляют его, делают выводы и таким путем приобретают знания.

Группу практических методов в биологии представляют работы с изучаемым объектом или учебником. Их используют во время лабораторных работ на уроке или практических занятиях, на экскурсии, в уголке живой природы, на школьном учебно-опытном участке.

Слово участвует во всех группах методов обучения, но в словесных его функция – это источник знания, в наглядное и практическое слово – организатор наблюдения и практической деятельности учеников.

Вариативность методов обучения обеспечивается различными методическими приемами, с помощью которых они осуществляются. Методические приемы – это элементы того или иного метода, выражающие отдельные действия учителя и учащихся в процессе обучения.

Рассказ. Для рассказа характерно наличие трех составных элементов: завязка, кульминация и развязка. Этот вид словесных методов достаточно часто применяется в школе на уроках биологии: при изучении биографий ученых, при знакомстве учащихся с историей открытий в области биологии и т.д.

Однако словесная форма изложения, как правило, быстро утомляет учащихся, особенно младших классов. Ученики 5-7 классов могут внимательно слушать, воспринимать и запоминать рассказ не более 10-25 мин. В связи с этим учителю важно продумать содержание и форму изложения, интонацию, риторические приемы, жесты. В пределах рассказа могут использоваться различные его разновидности: сюжетный, иллюстративный и информационный. Сюжетный рассказ имеет определенную сюжетную линию (например, рассказ о признании эволюционной теории). Иллюстративным рассказом является повествование, раскрывающее особенности биологический объектов и явлений (например, об опытах с мышами по выработке условных рефлексов). Информационный рассказ обычно применяется для изложения конкретных фактов (например, размеров тела или органов, окраски, для ознакомления с образом жизни).

Беседа. Этот вид словесного метода предполагает вопросно-ответную форму обсуждения учебного содержания, при которой происходит обмен мнениями. Участниками беседы является учитель и ученики. Целенаправленность беседы определяется конкретным вопросом, который необходимо раскрыть, привлекая знания учащихся. Заканчивается беседа определенным выводом и обобщением. Проблемную или эвристическую (частично-поисковую) беседу учитель планирует так, чтобы, знакомый, ранее изученный материал, являлся опорой для самостоятельного поиска, добывания нового знания.

При вопросно-ответной форме изложения ученикам не приходится длительно напрягать свое внимание, поскольку содержание излагается частями при постоянной проверке их усвоения. Однако эта форма изложения «дробит» знания; школьники не приучаются говорить связно и развернуто. Поэтому беседа в старших классах не должна занимать много места в учебном процессе. В образовательном процессе можно выделить следующие группы бесед: вводные, сообщения знаний, закрепления знаний и контрольно-корректирующие. Вводные беседы строятся большей частью индуктивно, а контрольно-корректирующие приобретают дедуктивный характер. Причем на уроках полезно привлекать учащихся к построению вопросов. Один школьник задает вопрос, а другие отвечают.

Объяснение часто используется на уроках биологии и во время экскурсии. Его характеризует четкое, логическое изложение учебного материала на основе анализа фактов и доказательств с последующей формулировкой выводов. Объяснение включает рассуждения. Объяснением является и инструктаж к проведению практической работы, который должен быть кратким, четким и точным.

Школьная лекция – это устное изложение учебного содержания в течение не менее 20-25 мину. Лекция может перемежаться рассказом или беседой. Обычно на лекцию выносится очень объемный учебный материал или недостаточно хорошо изложенный в учебнике. Применение лекции требует от учителя обязательной постановки цели урока, расчленение её на ряд последовательно раскрываемых вопросов. Школьникам рекомендуется делать краткие записи и основные выводы. Лекции чаще применяются в старших классах, в среднем звене, как правило, присутствуют только элементы лекций.

Из наглядных методов на уроках биологии обычно используют различные демонстрации опыта, таблицы, кинофильма, рисунка на доске и т.п. Применение демонстраций развивает познавательную активность, активность восприятия и мышления.

Рисунок на доске имеет важное познавательное значение на уроках биологии. Рисунок с пояснением помогает ученикам следить за содержанием.

Практические методы при обучении биологии отличаются значительным разнообразием, среди них: работы по распознаванию и определению объектов, проведение опытов, наблюдение за природными явлениями.

Наблюдение в ходе практической работы обеспечивается не созерцанием объекта, а его непосредственным, деятельностным изучением: обследованием, измерением, препарированием, ощупыванием, оцениванием. Наблюдение по срокам выполнения делят на две группы: кратковременное (может включаться в урок или применяться на экскурсии) и длительное (вынесены за пределы урока – например, прорастание семян, фенологические наблюдения).

Эксперимент как вид практического метода чаще всего применяют при изучении физиологического и экологического материала. Эксперименты также могут быть кратковременными и длительными. Проведение экспериментов, требующих длительного времени, обычно начинается на уроке (на кружке, дома). Результаты эксперимента рассматриваются во время урока.

Использование практических методов обычно требует наличия определенного раздаточного материала, их реализация требует значительно больше времени по сравнению с применением наглядных и словесных методов. Но владение практическими и интеллектуальными умениями позволяет ученикам самостоятельно выявлять свойства исследуемого объекта. В связи с этим практические методы изучения природных объектов считаются наиболее эффективными. При выборе методов следует учитывать степень самостоятельности учащихся, а также характер учебного содержания (знакомый материал или новый). Учитываются также материальные возможности школы, оснащенность кабинета биологии. При выборе методов следует учитывать уровень развития учащихся, подготовленность самого учителя, его стремление разнообразить уроки. На выбор методов могут влиять время и форма организации учебного процесса. Оптимальный выбор методов может быть сделан лишь при условии хорошего знания качественных свойств каждого метода, то есть учета его достоинств и недостатков с точки зрения эффективности обучения.

Проверка результатов обучения – необходимый этап процесса обучения. Цель её – выявить уровень усвоения учебного материала, состояние знаний и умений каждого ученика и всего класса в целом. Проверка знаний и умений всегда одновременно является и средством повторения, углубления, закрепления и систематизации знаний. Проверка помогает учителю глубоко анализировать результаты своей работы и принимать меры к устранению имеющихся недостатков. Основные требования к проверке успеваемости учащихся – регулярность и объективность оценки.

В практике применяют устную, письменную и практическую проверку знаний и умений.

Главные способы проверки:

• устные (индивидуальный, уплотненный, фронтальный опрос);
• письменные (контрольные работы, диктанты);
• программированный контроль;
• практическая проверка знаний и умений;
• проверка выполнения домашних заданий.

Так же все формы внеклассной работы могут служить хорошим средством проверки тех или иных знаний и умений. Выбор форм проверки зависит от содержания проверяемых знаний. Проверка сложных теоретических вопросов осуществляется обычно при индивидуальном опросе. В оценке знаний бывает довольно много субъективизма. Необходимыми для проверки и оценки являются такие качества знаний, как правильность, полнота, прочность, осознанность, действенность, системность.

Правильность знаний – степень соответствия эталону, современному уровню биологической науки.

Полнота знаний – это их объем, который определяют соответствием знаний ученика требованиям программы и изложению в учебнике.

Осознанность (глубина) знаний означает понимание значимости знаний, внутренних связей, умений анализировать и сравнивать, доказывать и обобщать, оценивать и объяснять. Требования к этому качеству знаний определяются рубрикой программы «Ученики должны уметь».

Действенность знаний выражается в умении применять знания в различных ситуациях.

Системность знаний предполагает установление иерархии знаний, понимание их места в структуре научной теории.

Под прочностью знаний обычно понимают наличие и устойчивость всех перечисленных качеств, то есть она является интегральным производным качеством.

При оценке устных и письменных ответов учитывается число и характер допущенных учениками ошибок и недочетов. В связи с этим различают грубые, негрубые ошибки и недочеты.

Грубые (существенные) ошибки связаны в основном с глубиной и осознанностью ответа. Грубыми считаются ошибки, показывающие, что учащийся: неправильно указал основные признаки понятий, явлений; не усвоил биологических закономерностей; не может читать карт, графиков, схем; не смог применить теоретические знания для объяснения явлений, установления причинно-следственных связей, сравнения, классификации живых организмов, веществ и процессов; не знает приемов решения задач, рассмотренных в классе, неправильно истолковывает условие задачи.

Негрубые (несущественные) ошибки связаны в основном с неполнотой ответа. К негрубым ошибкам относятся: упущение какого-либо факта при описании биологического объекта или явления; неточность чертежа, графика, схемы, пропуск или неточное написание наименования единицы измерения. При оценке выполнения письменной контрольной орфографические ошибки можно считать наравне с несущественными ошибками по биологии.

Недочетами можно считать: отдельные погрешности в формулировках; ошибки вычислительного характера; небрежное выполнение записей, чертежей, схем, графиков. К таким ошибкам можно отнести оговорки, описки, допущенные по невнимательности.

Качественное оценивание ответов учащихся всегда должно предшествовать выставлению количественной оценки в баллах.

В последние года в практике работы учителей особую популярность приобрели нетрадиционные уроки и нетрадиционные технологии обучения.

Нетрадиционный урок – это импровизированное учебное занятие, имеющее нестандартную (не установленную структуру). Существуют несколько десятков вариантов нетрадиционных уроков. Ниже рассматривается возможность классификации нетрадиционных уроков в соответствии с «классической» типологией по основным дидактическим целям.

Классификация нетрадиционных уроков

Классификация нетрадиционных уроков позволяет определить их место в реализуемой учителем системе и, следовательно, более обоснованно планировать, добиваясь поставленных целей. Хотя четкую классификацию уроков дать сложно. Даже хорошо известные варианты уроков в традиционной школе (урок обобщение, лекция) можно использовать в нетрадиционной форме.

Интегрированный урок – урок, на которых используются знания по разным учебным предметам, его могут вести несколько учителей. Хотя если на этом уроке повторяется материал, его можно отнести и к урокам систематизации, обобщения и повторения знаний.

Особенно сложно классифицировать игровые уроки. Игровые технологии обучения отличаются исключительным разнообразием.

Мнение учителей на нетрадиционные уроки расходятся. Одни видят в них прогресс педагогической мысли, шаг в направлении демократизации школы. Другие считают такие уроки нарушением педагогических принципов. В использовании нетрадиционных уроков есть ряд недостатков, снижающих эффективность учебного процесса:

• стихийность и бессистемность использования таких уроков;
• отсутствие прогноза положительных изменений – не все учителя могут определить главную идею игрового урока, его развивающие возможности;
• преобладание репродуктивных технологий обучения;
• отсутствие этапов урока, привычных ученикам;
• факты, привлекаемые на уроке интересны ученикам, однако их образовательная и развивающая нагрузка незначительна;
• перегрузка некоторых уроков фактологическим учебным материалом.

Нетрадиционные уроки больше нравятся учащимся, чем стандартные. Поэтому практиковать такие уроки следует. Но превращать нестандартные уроки в главную форму работы, вводить их в систему нецелесообразно из-за большей потери времени, отсутствия серьезного познавательного труда, невысокой результативности.

Урок – это логически завершенный этап учебно-воспитательной работы учителя в определенном классе по определенному учебному предмету. Каждый урок направлен на решение намеченного программой определенного биологического вопроса (проблемы). На уроке представлено взаимодействие целей, содержания, средств и методов обучения, проявляется личность и мастерство учителя. Каждый урок не является изолированным, он взаимосвязан как с предыдущими, так и с последующими уроками, образуя единую цепь в системе обучения биологии. К отличительным признакам урока относят работу с постоянной группой учащихся (классом) по твердому расписанию, в строго ограниченное время, при обязательной работе учащихся под руководством учителя. В уроке биологии взаимодействуют все основные элементы учебно-воспитательного процесса: его цели, содержание, средства, методы и формы организации обучения. Творческий подход к уроку предполагает хорошее знание его нормативных начал. Требования педагогической науки к уроку, к эффективности педагогического процесса постоянно возрастают и изменяются. Все многообразие уроков можно классифицировать по разным признакам: исходя из дидактических задач, которые решаются на уроке, методов и приемов обучения, особенностей организации учебной деятельности школьников и др. Наиболее распространенной является классификация уроков в зависимости от решаемых дидактических задач. В процессе обучения биологии решаются следующие дидактические задачи: a) подготовка учеников к восприятию нового материала; b) организация первичного восприятия нового материала; c) глубокое осмысление изученного; d) закрепление усвоенных знаний; f) упражнения в их применении; g) обобщение и систематизация полученных знаний; m) проверка результатов обучения. Уроки, на которых решаются сходные дидактические задачи, объединяют в своеобразные группы – типы уроков. В зависимости от решаемых дидактических задач различают специализированные и комбинированные уроки. На уроке может решаться одна или несколько дидактических задач. Если на уроке решается только одна дидактическая задача, то мы имеем дело с группой специализированных уроков. В неё входят: вводные уроки, уроки изучения нового материала, уроки обобщающего повторения, уроки проверки результатов обучения. Такие уроки обычно бывают простыми по структуре – решению основной дидактической задачи соответствует основная структурная часть урока.

Вводные уроки проводятся в начале курса или его крупных разделов. На этих уроках учитель характеризует задачи, значение, структуру и основное содержание курса или раздела. Цель вводных уроков – создание у школьников соответствующих психологических установок на предстоящую учебную работу, пробуждения интереса к биологическим знаниям, раскрытие практической роли знаний. На вводном уроке могут быть также раскрыты ведущие понятия и категории. Вводный урок может быть посвящен организационной работе и проводимой по курсу внеурочной работе. На нем учащиеся знакомятся с требованиями, которые к ним будут предъявлены, с учебными пособиями и т.п. Также на вводном уроке могут повторяться ранее пройденные вопросы, знание которых имеет существенное значение для изучения нового материала.

Урок изучения нового материала целиком посвящен изучению нового, достаточно большого по объему и сложного материала, требующего серьезной глубокой проработки. Обычно для изучения такого материала требуются два комбинированных урока, но разрывать материал представляется не целесообразным.

Уроки самостоятельных (практических) работ. Основная цель этих уроков – формирование у учащихся специфических для биологии практических умений и навыков, развитие их творческой самостоятельности. Поэтому уроки этого типа ещё можно назвать уроками закрепления знаний и формирования умений. На уроках этого типа школьники овладевают следующими приемами школьной работы: сравнение, сопоставление, умение делать выводы. На лабораторном уроке используется предметная наглядность, значительную часть времени занимает работа учащихся с биологическими объектами. Эффективность лабораторного урока во многом зависит от степени самостоятельности учащихся, умелого руководства учителем их познавательной деятельности, обеспечивающего большую активность школьников в усвоении новых знаний, в формировании умений.

Уроки обобщающего повторения предусмотрены школьной программой по всем курсам биологии. Их проводят в конце изучения большой темы или раздела программы. Поэтапная систематизация нужна для установления логических связей между пройденным и новым материалом. Эти уроки имеют большое значение для усвоения учащимися теоретических основ и главных идей курса, для подведения их к мировоззренческим выводам.

Уроки проверки и учета знаний. Обычно в школьной биологии на этих уроках всегда наряду с проверкой знаний происходит обобщение и повторение. Такие уроки проводятся в конце четверти, главным образом в средних классах, обычно в виде фронтальной беседы или фронтальной письменной работы. В старших классах эти уроки могут носить характер уроков-зачетов.

Чаще всего учителю биологии приходится на одном уроке решать несколько дидактических задач. На решение каждой задачи выделяется определенная часть урока. Урок становится сложным по структуре, поэтому его называют комбинированным. В состав комбинированного урока чаще всего входят следующие структурные части: вводная, включающая разъяснение задач урока и проверка школьников к работе; установление связей между предшествующими темами и новым материалом; изучение нового материала; закрепление изученного и проверка результатов работы на уроке; задание на дом и инструкция по его выполнению. Раз и навсегда установленная схема этого урока и частое использование его в учебном процессе не всегда дают возможность удерживать познавательный интерес школьников и приводят к снижению эффективности обучения. Это обстоятельство вынуждает менять местами или различным образом комбинировать структурные элементы урока. Современная дидактика отвергает стандартную структуру комбинированного урока. В зависимости от места урока в курсе, его содержания и дидактических целей структура урока может быть различной.

Комбинированный урок может начинаться с повторения и проверки ранее усвоенных знаний и умений. Такое начало целесообразно, когда материал прошлого урока служит опорной базой для изучения нового материала. Если же материал предыдущего урока не имеет прямой связи с изучением нового материала, то урок следует начинать с воспроизведения опорных знаний из других тем, а проверку домашнего задания можно «растворить» в изучении нового материала. В основном новый материал должен быть усвоен учащимися непосредственно на уроке. Поэтому на изучение нового материала следует выделять наибольшее время. Достаточно времени должно быть оставлено и на закрепление материала, а также объяснения домашнего задания. Закрепление на комбинированном уроке обычно проводят после объяснения нового материала. Но если материал состоит из логически законченных частей, каждую из которых можно анализировать отдельно, то закрепление можно проводить по ходу изучения нового материала (по звеньям – логически законченным частям). Возможен комбинированный урок, в котором вообще отсутствуют четко выраженные структурные элементы. На таком уроке все этапы настолько органически взаимосвязаны, что их трудно выделить. Тесное переплетение всех этапов урока весьма целесообразно с психологической точки зрения, так как способствует активной деятельности учащихся, ожидающих в течение всего урока возможности контроля со стороны учителя. В конце урока учитель обычно делает обобщение и выводы, дает домашнее задание. Домашнее задание не является обязательным элементом урока. Многие учителя работают без домашних заданий, обеспечивая усвоение основной части учебного материала на самом уроке.

К современным информационным технологиям относится получение информации, используя компьютеризированные системы хранения и переработки информации.

В сложившейся практике наиболее распространены следующие виды обучающих программ:

• демонстрационные программы;
• мультимедийные программы;
• электронные учебники;
• предметные поурочные курсы;
• программы-тренажеры;
• моделирующие программы;
• контролирующие программы.

Среди комплексных методов обучения биологии можно назвать мультимедийную лекцию и мультимедийную практическую работу.

Мультимедийная лекция. Технически мультимедийная лекция может быть реализована в компьютерном классе при работе каждого учащегося за отдельным компьютером или по два человека за компьютером, а при использовании мультимедийных проекционных систем – при работе всего класса. Мультимедийная лекция может быть полностью автоматизирована и сопровождаться заранее записанным дикторским текстом или может проходить в сопровождении слов учителя. Мультимедийная программа демонстрирует последовательные кадры: на первом кадре размещается тема лекции, её задачи, план и задания для работы в тетради, учитель объясняет задания, следит за их выполнением; на втором кадре размещается учебная информация (понятия, фактическая информация); затем идет видеоролик, демонстрирующий учащимся материал по теме лекции; затем кадр с заданием на дом. После просмотра лекции учащимся дается 10 минут на работу с кадрами: каждый ученик самостоятельно просматривает необходимую ему информацию. По окончанию этой работы на экране компьютера появляется кадр с более сложными заданиями, учитель дает объяснения. В оставшееся время школьники обсуждают решение задач, которые были поставлены в начале лекции.

Мультимедийная практическая работа. Мультимедийная практическая работа может быть реализована в компьютерном классе при работе каждого учащегося за отдельным компьютером или по два человека за компьютером. Сначала ученики получают задание. Затем с помощью специальных программ могут моделировать ту или иную ситуацию (например, распределить растения различных экологических групп по экосистемам), провести эксперимент. Мультимедийные практические работы позволяют моделировать естественные условия, ставить биологические эксперименты, выяснять природные закономерности. Работа с моделями вызывает большой интерес к биологическому материалу.

Программа оценивает выполненные задания и предлагает задание на дом.

Положительные стороны применения мультимедийного обучения:

• удается индивидуализировать обучение школьников с учетом их личностных особенностей;
• обучение делается более наглядным, приближенным к реальности;
• удается эффективно организовать занятие по времени;
• учитель имеет возможность индивидуально помогать школьникам во время самостоятельной работы.

Недостатки применения мультимедийного обучения:

• необходимо большое количество компьютеров и дорогостоящего оборудования;
• большой объем времени для подготовки компьютерных материалов.