Методы обучения предметам естественнонаучного цикла

Наблюдение и эксперимент. При обучении биологии велико значение наблюдений и экспериментов, практических работ, позволяющих успешно сочетать теоретическое познание с эмпирическим, практические действия с интеллектуальными. «Язык натуралиста, – писал Б. Е. Райков, – это язык опытов и наблюдений, я именно в этом и заключается специфическая особенность естествознания и как науки, и как учебного предмета». Теоретические знания учащихся оказываются формальными, если не опираются на прочную эмпирическую основу, не подкрепляются примерами. Наблюдение и эксперимент в курсе общей биологии дают возможность возобновить знания забытых фактов, необходимых для развертывания общебиологических теоретических концепций.

Наблюдение и эксперимент используются как для иллюстрации какого-либо теоретического положения, так и для решения поставленной перед учащимися проблемы. В первом случае учащиеся убеждаются в справедливости полученной информации, но творческая мыслительная активность их остается на низком уровне. Во втором случае, когда учащиеся сами планируют эксперимент и проводят его, обобщают результаты и формулируют выводы, организуют целенаправленное наблюдение, они проявляют изобретательность, напряженно мыслят, осуществляют научный подход к явлениям действительности. Применение наблюдения и эксперимента приобщает школьников к методам биологической науки, вооружает умениями постановки опытов, планирования наблюдений, обобщения результатов, доказывает познаваемость процессов и явлений живой природы. Обработка умений проведения наблюдений и экспериментирования иногда проводится на лабораторных занятиях с использованием метода практических работ. Школьники учатся готовить микропрепараты, определять видовые названия растений и животных, описывать и сравнивать окаменелости и отпечатки, определять фазы митоза, мейоза, эмбрионального развития. Практическая работа эффективна при изучении изменчивости, биологических и хозяйственных особенностей сортов растений, строения клеток, генетических и экологических закономерностей на уроках, экскурсиях, лабораторных занятиях. Наблюдения, эксперименты, практические работы широко используются при чтении лекций, в ходе рассказа, беседы, играя вспомогательную роль в приобретении новых знаний.

Наблюдение. От простого созерцания наблюдение отличается целенаправленностью. В зависимости от овладения учащимися методом наблюдения можно использовать краткую или подробную инструкцию. Так, в X классе на экскурсии в биогеоценоз школьники, умеющие наблюдать, самостоятельно определяют основные виды растений и животных, устанавливают связи между ними, служащие для теоретических выводов об устойчивости экосистемы и направлении ее дальнейшего развития. На той же самой экскурсии для учащихся, не владеющих методом наблюдения, необходимо не только указать цель работы, но и наметить пути ее достижения: указать, на какие именно взаимосвязи обратить внимание, как определить господствующие, доминирующие виды, на каких особенностях их состояния акцентировать особое внимание и т. д.

Без инструкции школьники, не умеющие наблюдать, при сравнении двух сортов одного вида злаков указывают обычно на длину и окраску колоса, в то время как для определения урожайности особенно важно знать число колосков в колосе, его компактность, размер зерновок и т. д. Чтобы главные признаки не выпали из поля зрения школьников, следует указать их в инструкции. Все большие птичьи гнезда на экскурсии кажутся школьникам одинаковыми, только специальное привлечение внимания учащихся помогает им отличить, например, гнездо сороки от гнезда вороны. Задания к наблюдениям необходимо дифференцировать в зависимости от подготовки школьников. Так, сильным десятиклассникам не составит труда самостоятельно найти способ графически отобразить данные об изменчивости того или иного признака. Слабым учащимся необходимы подробные инструкции по методике составления вариационного ряда.

Эксперимент

Эксперимент требует искусственного воспроизведения биологических процессов в специально созданных условиях, освобождения исследуемого объекта от посторонних, побочных влияний. Школьный эксперимент включает наблюдение, но не сводится к нему. Он позволяет проникнуть в сущность процесса или явления, выявить взаимосвязи, причины и следствия, сформулировать биологические закономерности.

При изучении общей биологии используются опыты: кратковременные (ферментативный характер метаболических реакций, выявление условий протекания фотосинтеза и др.) и длительные (выявление изменчивости под влиянием факторов среды, законов наследования, результатов искусственного отбора и т. д.). Первые проводятся на уроках, лабораторных занятиях, вторые – на внеурочных и внеклассных занятиях.

В школьной практике наблюдается как недооценка, так и переоценка учебного эксперимента. В первом случае учитель заменяет опыт его описанием, самостоятельную работу – демонстрацией. Во втором случае учитель во всем полагается на опыт и недостаточно раскрывает теорию вопроса (не привлекает рассказ, лекцию, беседу), не проводит теоретический анализ результатов эксперимента. Так, школьники не могут самостоятельно понять роль ферментов в биохимических процессах. Исходя из этого, важно правильно определить степень самостоятельности учащихся в приобретении новых знаний. Для того чтобы полнее использовать все возможности эксперимента для развития у школьников умений проводить исследования, необходимо четко сформулировать задание, определить этапы проведения опыта, организовать целенаправленное наблюдение, выслушать предположение школьников о возможных исходах эксперимента. Вооружение школьников умениями и навыками экспериментирования («чистота», вариативность, определение достоверности результатов) позволяет выработать четкость и аккуратность в работе, творческий подход к выполнению заданий, желание разобраться в сущности биологических явлений, получить достоверные научные выводы, а также сформулировать обобщения мировоззренческого характера.


Учителю биологии на заметку:

Методы проверки знаний учащихся
Письменные работы и диктанты
Методы проверки умений
Формы организации обучения общей биологии
Урок – основная форма организации обучения
Структура и классификация уроков
Лабораторные занятия в процессе обучения
Экскурсии не нужно забывать
Лекционно-семинарская форма учебной работы
Формы организации учебной деятельности школьников
Введение в преподавание отдельных тем
Методика обучения общей биологии