Эффективность применения проблемного обучения при изучении биологии студентами ОГБОУ СПО «Рославльский медицинский техникум»

Вишневская Татьяна Александровна
Председатель ЦМК специальности «Фармация»,
преподаватель высшей квалификационной категории
ОГБОУ СПО «Рославльский медицинский техникум»







Эффективность применения проблемного обучения при изучении биологии студентами ОГБОУ СПО «Рославльский медицинский техникум»













Рославль
2015
Актуальность и проблематика
Перед современным образованием стоит задача воспитания личности активной и ответственной, способной к осмыслению жизни и наделенной способностью к ее преобразованию, обладающей положительным отношением к труду, стратегией личной жизни и гуманистическими ценностями в отношениях к ней. Эта задача требует совершенствования процесса обучения, повышения творческого потенциала учебной деятельности студентов, всестороннего развития личности и, в первую очередь, мыслительных возможностей обучающегося.
Г.И. Бурдов убежден, «выход может быть найден не в периодическом переучивании человека, не в частой смене учебных программ, а в передаче ему, образно говоря, универсального ключа, с помощью которого он мог бы открыть дверь в любую неизвестную область». Ключ этот – реализация идей проблемного обучения. Проблемный подход в обучении позволяет избежать механического запоминания изучаемого материала, избавиться от догматизма в преподавании.
Проблемный подход в обучении как способ активизации познавательной деятельности и развития мышления обучающихся привлекает большое внимание педагогической общественности. И хотя проблемное обучение применяется многие годы, а в польской школе оно получило широкое распространение уже несколько десятков лет назад, раньше, чем в других странах, среди практиков оно вызывает много недоумений. Прошло время, когда проблемное обучение отвергали как временное увлечение отдельных педагогов, когда его считали то формой, то средством, то одним из методов обучения, когда полагали, что проблемное обучение предлагается взамен всего педагогического опыта. Особую актуальность данная тема приобретает в настоящее время, когда стало ясно, что преподаватели и учителя принимают не только идею проблемного обучения, но и стремятся применять его на практике.
Объектом исследования является проблемное обучение как средство развития мышления и познавательной активности обучающихся.
Предмет исследования: эффективность применения проблемного обучения при изучении биологии студентами ОГБОУ СПО «Рославльский медицинский техникум».
Цель исследования: показать эффективность применения проблемного обучения при изучении биологии студентами ОГБОУ СПО «Рославльский медицинский техникум».
Задачи исследования:
Изучить теоретические и методологические основы проблемного обучения;
Изучить исторический опыт использования технологии проблемного обучения;
Разработать учебные занятия с элементами проблемного обучения по темам «Обмен веществ и энергии. Пищеварение», «Многообразие живого мира, основные свойства живой материи. Возникновение жизни на Земле», элективный курс «Клетка»;
Сравнить эффективность обучения при использовании проблемного и традиционного обучения.
Методы: педагогический эксперимент, наблюдение, контроль знаний (письменный и устный), математические методы обработки результатов обучения.
Научная новизна заключается в методической разработке учебных занятий по дисциплине «Биология» для студентов специальности «Сестринское дело» и «Фармация» на базе основного (общего) образования.
Теоретическая и практическая значимость: методические разработки учебных занятий могут быть использованы в педагогической деятельности преподавателей.








Эффективность применения проблемного обучения при изучении биологии студентами ОГБОУ СПО «Рославльский медицинский техникум»
Обучение – исторически изменяющийся процесс. Оно изменяется в первую очередь в зависимости от потребностей общества, социальных условий, духовного богатства общества, его культурных традиций и уровня образованности. Внутри той или иной общественно-экономической формации всегда существовали различные виды и типы обучения.
Средневековой школе, например, было присуще догматическое обучение, задача которого состояла в том, чтобы добиться механического заучивания малопонятных текстов и правил.
Общепризнано, что одним из первых сторонников активного учения школьников был знаменитый чешский педагог Я. Коменский. Его «Великая дидактика» содержит указания на необходимость «воспламенять в мальчике жажду знаний и пылкое усердие к учению», она направлена против словесно-догматического обучения, которое учит детей «мыслить чужим умом».
За развитие умственных способностей ребенка и внедрение в обучение исследовательского подхода вел борьбу французский философ Ж.-Ж. Руссо. «Сделайте вашего ребенка, – писал он, – внимательным к явлениям природы. Ставьте доступные его пониманию вопросы и предоставьте ему решать их. Пусть он знает не потому, что сказали, а потому, что сам понял».
Идею активизации обучения с помощью наглядности в начале ХIХ века развивал швейцарский педагог И.Г.Песталоцци. Он обосновал необходимость изучения психики ребенка в целях правильной организации процесса обучения.
Теория словесно-наглядного типа обучения получила свое дальнейшее развитие в трудах Ф.А. Дистервега. Он утверждал, что хорош только тот метод обучения, который активизирует познавательную деятельность ученика, и плох тот, который ориентирует его только на запоминание изучаемого материала.
Совершенствование теории словесно-наглядного обучения связано с деятельностью К.Д. Ушинского. «Ученикам следует, писал – К.Д. Ушинский, – передать не только те или другие познания, но и способствовать самостоятельно, без учителя, приобретать новые познания. Обладая такою умственною силою, извлекающею отовсюду полезную пищу, человек учится всю жизнь, что, конечно, и составляет одну из главнейших задач школьного обучения».
На учение К.Д. Ушинского опирались прогрессивные русские методисты, боровшиеся против схоластических методов обучения. Так, П.Ф. Каптерев утверждал: «Объясняйте учащимся сколько угодно какое-либо правило, но если он сам не поймет, в чем дело, т.е. не проявит необходимой собственной умственной деятельности, то всё объяснение будет напрасно».
Во второй половине ХIХ века с критикой схоластических и догматических методов обучения выступал английский педагог Армстронг. Он предложил «эвристический метод».
В поисках новых активных методов обучения большого успеха добился русский методист естествознания А.Л. Герд, который независимо от Армстронга сформулировал важные положения развивающего обучения. «Ученики должны под руководством преподавателя наблюдать, сравнивать, описывать, обсуждать наблюдаемые факты и явления, делать выводы и обобщения и проверять их простыми, доступными опытами. Только таким путем, а никак не чтением статей, могут быть переданы знания детям».
В американской педагогике сложились две основные концепции проблемного обучения. Идеи первой были изложены в книге Д. Дьюи «Как мы мыслим». Конечно, это не была теория проблемного обучения в современном значении этого термина, но это была попытка применить в педагогике выводы психологов о том, что мышление есть решение проблем. Но увлечение прагматической стороной обучения привело к игнорированию теоретических знаний. Однако у Д. Дьюи было немало последователей в США и других странах. Одним из них явился В. Бертон, автор книги «Принципы обучения и его организация». Автор игнорирует влияние на ученика социальной среды и условий воспитания, что выражается в умалении роли учителя в обучении.
Влияние ошибок этого рода на развитие теории проблемного обучения в американской педагогике наблюдается и сегодня. М.И. Махмутов считает, что это происходит по той причине, что американские авторы любое психическое состояние ученика считают проблемой.
В плане развития теории проблемного обучения наиболее существенной является концепция современного американского психолога Дж. Брунера. Основное внимание он уделяет структуре знаний, которая должна включать в себя все необходимые элементы системы знаний и определять направление развития ученика.
Польская школа проблемного обучения зародилась в конце 50-х годов и развивалась вначале под влиянием учений С.Л. Рубинштейна, Д. Дьюи и Дж. Брунера. Наибольших успехов добился В. Оконь. Он исследовал условия возникновения проблемных ситуаций. Совместно с Ч. Куписевичем В. Оконь доказал преимущество обучения путем решения проблем для развития умственных способностей учащихся.
Э. Флеминг разработал вариант структуры проблемного урока и выявил взаимосвязь проблемного обучения с программированным.
Начиная со второй половины 50-х годов, советские дидакты по-новому и более остро ставят вопрос о необходимости активизации учебного процесса. В.А. Сухомлинский отмечает: «Страшная это опасность – безделие за партой, безделие месяцы, годы. Это развращает морально, калечит человека и ничего не может возместить того, что упущено в самой главной сфере, где человек должен быть тружеником, – в сфере мысли».
Наиболее известным был опыт лучших учителей Липецкой, Ростовской, Новосибирской областей и Татарской АССР. В борьбу за активизацию обучения включились сотни тысяч педагогов: М.А. Данилов, Я.В. Занков, Б.П. Есипов, М.Н. Скаткин, Г.И. Щукина, И.Я. Лернер, Ю.К. Бабанский и др. Возникла теория проблемного, развивающего обучения – новая дидактическая система, которую мы рассматриваем как часть современной дидактики.
Несмотря на разные точки зрения, основными элементами проблемного обучения дидакты и психологи считают создание проблемных ситуаций и решение проблем.
М.И. Махмутов понимает проблемную ситуацию как психическое состояние интеллектуального затруднения, которое возникает у человека тогда, когда он в ситуации решаемой им проблемы не может объяснить новый факт при помощи имеющихся знаний или выполнить известное действие прежними, знакомыми способами и должен найти новый способ действия. Психический процесс, с помощью которого решается проблема, он называет продуктивным мышлением и отмечает, что продуктивная деятельность включает в себя и известные приёмы и методы умственной деятельности и одновременно создаёт новую систему действия или открывает ранее неизвестные закономерности.
В течение же всего периода обучения перед обучающимся выступает уже готовая, давно сложившаяся система знаний, понятий, открытых и выработанных человечеством в ходе предшествующей истории. Но то, что известно человечеству и не является для него новым, неизбежно оказывается неизвестным и новым для обучающегося. Следовательно, тот факт, что студенты усваивают уже известные человечеству знания и делают это с помощью преподавателей, не исключает, а, наоборот, предполагает необходимость напряженного, самостоятельного мышления. Таким образом, главный элемент проблемной ситуации – неизвестное, новое, то, что должно быть открыто для правильного выполнения нужного действия. Но не любая проблемная ситуация неизбежно побуждает мышление. Мышление не возникает, если у субъекта нет потребности в разрешении проблемной ситуации, а также отсутствуют исходные знания, необходимые для начала поиска. Для возникновения этого начала нужно проанализировать проблемную ситуацию. «В процессе анализа проблемной ситуации определяется тот элемент, который вызвал затруднение. Таким элементом считается проблема», – говорил М.И. Махмутов.
Понятие «проблема» разные авторы определяют по-разному. «Проблема – возникший или поставленный перед субъектом вопрос, ответ на который заранее не известен и подлежит творческому поиску, для осуществления которого у человека имеются некоторые исходные средства, пригодные для поиска» (И.Я. Лернер).
«Проблема – это трудность, требующая исследовательской активности, приводящей к решению» (В. Оконь). М.Н. Скаткин определяет проблему как проблемную ситуацию, принятую субъектом к решению.
Несмотря на различия в приведенных определениях, все они в той или иной степени подчеркивают важную особенность: проблема представляет собой трудность для человеческого познания.
Ранее было отмечено, что при проблемном обучении учитель опирается на развитие мыслительных процессов обучающихся, а не только на их память и заучивание материала. Как же практически реализовать проблемное обучение на уроках биологии?
В своей работе я исходила из понимания проблемного подхода как средства развития мышления обучающихся и активизации учебного процесса. По словам М.Н. Скаткина, проблемное обучение заключается в систематическом включении обучающихся в процесс решения проблемных задач практического и познавательного характера на основе познания узловых сведений и умений, предусмотренных образовательной программой.
В своей работе я использовала результаты, полученные в результате педагогического эксперимента, проведенного в группах 11 ФМКА отделения специальности «Фармация» (экспериментальная группа) и 11 СА отделения специальности «Сестринское дело» (контрольная группа) в 2014-2015 учебном году. Содержание, оборудование и большая часть методов и приемов преподавания в экспериментальной и контрольной группах были одинаковыми, т.е. я ставила те же опыты, показывала те же кинофильмы и использовала одинаковые материалы учебника. Кроме того, экспериментальная и контрольная группы не отличались по успеваемости (средний балл аттестата при поступлении абитуриентов на специальность «Сестринское дело» и «Фармация» ОГБОУ СПО «Рославльский медицинский техникум» был близким). Различия были лишь в структуре и организации учебных занятий. В экспериментальной группе 11 ФМКА создавались проблемные ситуации, обучающиеся высказывали гипотезы, с их участием намечался план решения проблемы. В контрольной группе 11 СА использовался традиционный тип обучения. Проверка знаний в экспериментальной и контрольной группах проводилась по одинаковым письменным и устным вопросам непосредственно после того или иного урока, затем в конце изучения темы.
Применение проблемного обучения
при изучении темы «Пищеварение»
Мною было разработано и проведено четыре урока по теме «Обмен веществ и энергии. Пищеварение», где я впервые использовала проблемный подход в изучении учебного материала.
Так, на учебном занятии «Общая характеристика обмена веществ и энергии. Энергетический обмен», я организовала лабораторную работу «Изучение свойств пищеварительных соков», включающую элементы исследования. Задания были оформлены на карточках, которые раздавались обучающимся. Цель: выяснить, какими свойствами обладают пищеварительные соки. Задание включало исследование с помощью лакмуса химической среды слюны и желудочного сока. Опыт необходимо заложить в шести пробирках: в первую поместить крахмал при 37 0С; во вторую – крахмал и слюну при 37 0С; в третью – крахмал и желудочный сок при 37 0С; в четвертую – белок и желудочный сок при 37 0С; в пятую – белок и слюну при 37 0С; в шестую – белок и желудочный сок при 100 0С. В первые три пробирки добавить раствор йода. Проанализировать наблюдения и сделать выводы. Работу оформить в тетради в виде таблицы.
При выяснении результатов в пробирках 1, 2 и 3 возникает характерное синее окрашивание. Через 20-25 минут будет видно, что в пробирке 1 окраска сохранится, во 2-ой – исчезнет, т.к. крахмал под действием слюны превратится в глюкозу. В 3-ей пробирке окраска сохранится, значит, желудочный сок на крахмал не действует. В 4-ой пробирке хлопья белка под действием желудочного сока исчезнут, в 5-ой – хлопья останутся, даже несколько набухнут, т.к. слюна не действует на белок. В 6-й пробирке белок также останется – реакция пищеварения при 100оС не происходит. Для большей наглядности одному из обучающихся я предложила пробирку с крахмалом, слюной и йодом зажать в руке. Пробирка сравнительно быстро нагревается, и все могут наблюдать, как синее окрашивание исчезает.
В результате проведенной работы студенты самостоятельно приходят к выводу о свойствах пищеварительных соков. 70% обучающихся экспериментальной группы оформляют в тетрадях правильный вывод: слюна действует на крахмал, желудочный сок – на белок; пищеварительное действие соков происходит при определенной температуре. В контрольной же группе самостоятельно формулируют вывод лишь 40% обучающихся.
Для проверки усвоения материала на следующем занятии я продемонстрировала следующий опыт: в одну пробирку налила крахмальный клейстер, добавила слюну и несколько капель соляной кислоты, в другую – белок, желудочный сок и несколько капель щелочи. Обе пробирки поместила на водяную баню. Через 20 минут при внесении в 1-ю пробирку капли йода мы наблюдали синее окрашивание, во второй – хлопья белка.
Вопрос: чем объяснить данные явления? Большинство студентов в экспериментальной группе 11 ФМКА делают правильный вывод: ферменты слюны и желудочного сока действуют только в определенной химической среде. В контрольной же группе на вопрос отвечают только 50% обучающихся.
Вот еще пример. При объяснении акта глотания преподаватель может рассказать, как происходит этот процесс, а может поставить обучающихся в положение «первооткрывателей». Я предложила студентам сделать несколько глотательных движений подряд. Затем задала вопрос: «Можете ли вы совершить еще одно глотательное движение?» Студенты не могли этого сделать не могли этого сделать. Возникает вопрос, почему? Это побуждает обучающегося к мыслительному поиску, заключительным этапом которого является формирование следующего вывода: глотание – это рефлекс, раздражителем которого является слюна, поэтому при отсутствии ее акт глотания произвести невозможно.
Таким образом, осмысление позволяет понять причинно-следственные связи изучаемых процессов и явлений и сформулировать понятия.
Наглядным в учебном занятии по теме «Гетеротрофный тип обмена веществ» является усвоение обучающимися функций тонкого и толстого кишечника ,процессов всасывания. Здесь изучается вопрос об изменении пищи в кишечнике. Я рассказываю обучающимся об открытии нашего современника – ученого А.М. Уголева, которое он сделал в результате упорных исследований на протяжении ряда лет. Содержание рассказа примерно следующее:
«Достижения современной физиологии и биохимии позволяют глубоко познать жизненные процессы в живом организме. Процесс пищеварения можно воспроизвести в пробирке. Однако течение этого сложного процесса в организме и вне его имеет различия: реакции в пробирке идут во много раз медленнее, чем в кишке подопытного животного. Почему? Этот вопрос и встал перед А.М. Уголевым. С целью его решения ученый проводит серию контрольных опытов и выдвигает такую гипотезу: на скорость пищеварения влияют стенки кишечника. Ставит очередные опыты: в пробирку кладет кусочек тонкой кишки белой крысы. Результат удивительно наглядный: скорость течения реакции резко возросла.
А не влияет ли на процесс пищеварения сама «живая структура» кишки? Опять серия опытов. На этот раз в пробирку помещается кусочек убитой кишечной ткани. Результат такой, как если бы ее совсем не было. Значит, причина в «чудодейственном» влиянии живых тканей на сложные химические превращения? Такой вывод напрашивался. Оставалось выяснить механизм этого влияния. В чем же он состоит?
Известно, что внутренняя поверхность тонкой кишки имеет множество складок с ворсинками. Это можно видеть на поперечном срезе под микроскопом. Так выглядит сложенный гармошкой кусок шерстяной ткани».
Далее ставлю перед группой вопрос: какую же роль играют ворсинки и складки? Студенты отвечают, что они увеличивают поверхность тонких кишок.
Продолжаю рассказ: «А.М. Уголев обработал кусочек кишки крысы специальным раствором. Ткань оставалась живой, были «убиты» лишь складки и ворсинки. Пищеварение происходит теперь так, словно кишка была мертвой. Значит, все дело в складках и ворсинках, в них происходит пристеночное пищеварение. Именно это и было открытием. В «джунглях» из ворсинок «оседают» ферменты: получается своего рода пористый катализатор, следовательно, пищеварение в пристеночной зоне протекает очень энергично. Таким образом, окончательное расщепление питательных веществ происходит на той же поверхности тонкой кишки, которая обладает функцией всасывания. Так ученый открыл новую функцию тонких кишок».
В конце рассказа я предложила обучающимся высказать свои суждения, сомнения. И пусть высказывания некоторых студентов были наивны и ошибочны (в этом случае я объясняла детали опыта подробнее), но в целом результат был достигнут: студенты проявили познавательный интерес, стремились понять логику поиска решения проблемы, что, несомненно, развивает их умственные способности, в частности, мышление.
Еще один вариант использования проблемного подхода в курсе биологии рассмотрю при изучении роли витаминов, нормы питания, пищевого рациона. Студенты к этому занятию уже усвоили, что для жизни необходимы белки, жиры, углеводы, вода и минеральные соли. Я предложила их вниманию следующее повествование: «В 1881г. русский врач Н.И. Лунин произвел опыты над двумя группами мышей. Одних он кормил натуральным молоком, а других – искусственной смесью, куда входили белки, жиры, углеводы и вода в тех же пропорциях, что и в молоке.
Животные второй группы вскоре погибли. Опыты Н.И. Лунина были повторены в России, Швейцарии, Англии, Америке. Результаты неизменно были те же, правильность и точность опыта подтвердились. Лунин решил, что в пище есть еще какие-то незаменимые вещества, необходимые для поддержания жизни». Какие же это вещества? Студенты хором отвечают: «Витамины».
Таким образом, характер проблемного вопроса определяет направление мыслительного поиска обучающихся.
Оценка влияния проблемного обучения на развитие знаний и умственных умений обучающихся производилась по итоговым письменным работам. В экспериментальной группе с работой справились на оценку «хорошо» и «отлично» – 70% обучающихся, на оценку «удовлетворительно» – 14% обучающихся. Неудовлетворительных отметок не было. В то же время в контрольной группе были получены следующие результаты: оценку «хорошо» и «отлично» получили 45% обучающихся, оценку «удовлетворительно» – 42% обучающихся. Оценку «неудовлетворительно» получили 13% обучающихся.

Применение проблемного обучения при изучении темы «Многообразие животного мира, основные свойства живой материи.
Возникновение жизни на Земле»
Рассмотрю учебное занятие «Биология как наука. Определение жизни». При изучении уровней организации живой материи в контрольной группе мною был изложен учебный материал и дано определение понятия «биологическая система», которое является одним из ключевых в биологической науке. При этом использовался объяснительно-иллюстративный метод. Основные моменты были отражены в таблице 1 «Уровни организации живой материи», которую заполняет сам преподаватель; студенты переносят ее в тетради.
Таблица 1. «Уровни организации живой материи»

Уровни организации

Биологическая система
Элементы, образующие систему
Определение понятия «биологическая система»

1. Клеточный
2. Тканевый
3. Организменный
4. Популяционно-видовой
5. Биогеоценоти-
ческий
6. Биосферный
Клетка
Ткань
Организм
Популяция

Биоценоз

Биосфера

Органоиды
Клетки
Системы органов
Особи

Популяции

Биогеоценозы
Биологические объекты разной степени сложности, имеющие несколько уровней организации. Представляя собой совокупность взаимосвязанных элементов, обладает свойствами целого


В экспериментальной же группе данная таблица являлась результатом частично-поисковой деятельности обучающихся. Главную трудность составляет определение понятия «биологическая система». Самостоятельно студенты сделать этого не могут. В связи с этим я предлагаю им следующее задание: выделите основные признаки понятия «биологическая система», сравнив два рисунка: рисунок виноградной лозы и схемы строения молекулы виноградного сахара. Обучающиеся в ходе несложных мыслительных операций выделяют основные уровни организации живого, заполняя вторую и третью колонки таблицы.
Первый рисунок (схема строения молекулы виноградного сахара) отражает лишь молекулярный уровень организации. Он, конечно, характерен для любой живой системы, как бы сложно она ни была организована. Но здесь не наблюдается клеточного, тканевого и других уровней организации живой материи. В это время второй рисунок (виноградная лоза) можно рассмотреть со всех шести уровней организации, уже известных студентам: растительный организм имеет клеточное строение; в его составе можно выделить дифференцированные ткани; растение виноградной лозы представляет собой целостный организм, входящий в состав популяции, биоценоза и биосферы в целом.
Таким образом, студенты самостоятельно делают вывод о том, что виноградная лоза в отличие от молекулы виноградного сахара представляет собой биологический объект (или биологическую систему), т.к. имеет несколько уровней организации, представляет собой совокупность взаимосвязанных элементов и обладает свойствами целого.
Наблюдения показывают, что на следующем занятии более 80% обучающихся экспериментальной группы воспроизводят определение без затруднений. Это связано с тем, что они следуют по логическому пути, который пройден ими практически самостоятельно и уже не вызывает первоначальных сложностей. В контрольной же группе с задачей справились лишь 26% обучающихся, опыта по решению данной проблемы у них нет. Определение воспроизводится в большинстве случаев лишь благодаря заучиванию.
При изучении критериев живых систем у обучающихся не возникает сомнений, что живые объекты отличаются от представителей неживой природы. В экспериментальной группе я предложила следующее задание: мысленно представьте самое маленькое живое образование. Запишите, какими признаками оно должно обладать. Нарисуйте схему его строения с указанием свойств жизни.
Студенты успешно выполняют это задание, перечисляя основные свойства живого, давая каждому из них краткую характеристику. Например, им уже известно свойство живого – раздражимость и они без труда вспоминают о коленном рефлексе. Я лишь подвожу итог, что реакция многоклеточных животных на раздражение осуществляется через посредство нервной системы и называется рефлексом. И тут же возникает проблемный вопрос: организмы, не имеющие нервной системы, например, простейшие или растения, лишены рефлексов. Означает ли это, что они лишены одного из основных свойств живого? Студенты вспоминают о реакциях, выражающихся в изменении характера движения или роста у растений – таксисах, тропизмах и настиях.
В качестве домашнего задания я задаю не какой-либо параграф учебника, что является привычным для студентов еще из школы, а ответить на следующий вопрос: какие критерии с наибольшей полнотой могут быть положены в основу определения «жизнь»?
На следующем занятии я организовала в двух группах небольшой письменный опрос. Задание таково: необходимо дать определение понятию «жизнь», исходя из критериев живого.
В экспериментальной группе данное задание выполнялось без тревоги, суеты. Студенты не переговаривались между собой. В контрольной же группе, наоборот, обучающиеся пытались перешептываться и то и дело заглядывали друг к другу в листочки с ответами.
Результаты были таковы: в опытной группе верно ответили 81% обучающихся; в контрольном – лишь 39%. Это связано с тем, что студенты контрольной группы, получив в качестве домашнего задания очередной параграф учебника, попытались лишь запомнить его содержание. В экспериментальной группе студенты, получив творческое задание, обратились не только к учебнику, но и к дополнительной литературе. Не найдя ответ, им пришлось лично решать данную проблему.
На учебном занятии «Возникновение и развитие жизни на Земле» я акцентировала внимание на следующие проблемные области: 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 и в оплодотворенном яйце, и в солнечном свете. Выскажите ваше мнение?
Для ответа на вопрос необходимо вспомнить определение онтогенеза: онтогенез – это развитие особи с момента образования зиготы или другого зачатка до естественного завершения ее жизненного цикла. Исходя из этого, студенты правильно утверждают: «активное начало» содержится в зиготе, равно как и в другом зачатке (например, в споре), в солнечном свете нет ничего, что может дать начало живому организму.
Еще один вопрос: могли бы вы сейчас теоретически опровергнуть рецепты Ван Гельмонта о создании живых мышей из зерен, грязных тряпок и сыра? Могут ли из такой смеси действительно появиться мыши?
Естественно, все обучающиеся отвечают отрицательно, объясняя, что именно незнание способов размножения животных и растений служило причиной того, что считалась возможной способность возникновения из мертвых остатков живых существ.
При изучении современных представлений о возникновении жизни проверку домашнего задания я провела не в виде обычного для студентов устного или письменного опроса, а задала вопрос: какие эксперименты, на ваш взгляд, более убедительно доказали невозможность самозарождения жизни в современных условиях? Естественно, обучающиеся не могут обойтись без знаний, полученных на прошлом занятии. Но здесь от них требуется не просто изложение выученного материала, здесь нужно подумать, сравнить, проанализировать. Предусмотрев некоторые сложности, которые могли возникнуть при ответах, я заранее подготовила сравнительную таблицу 2 модельных опытов Ф. Реди и Л. Пастера.
Таблица 2. Модельные опыты Ф. Реди и Л. Пастера
Опыт Ф. Реди
Опыт Л. Пастера













1. Цель – проверить возможность зарождения насекомых из неживого
1. Цель .

2. Ход:
а) мясо, покрытое кисеёй;
б) мясо, открытое для мясной мухи
2. Ход ...

3. Результат:
В банке б – личинки мясной мухи, в банке а – их нет
3. Результат ..

4. Вывод:
«Всё живое из живого» (можно ли приготовить «мясо», «мух», «червей» из искусственных материалов?
4. Вывод



Данное задание вызвало активную дискуссию среди студентов; они вспоминали такие детали опытов, которые были упущены при ответах обучающимися в контрольной группе.
При рассмотрении теории происхождения протобиополимеров я предложила студентам представить нашу планету такой, какой она была сразу же после ее образования. Обучающиеся говорят о «первичном бульоне»
· океане, покрывавшем нашу планету. Но вопрос: откуда же могла появиться вода? Студенты затрудняются, и я напоминаю, что все космические объекты формируются в результате сжатия, становясь более компактными. Что же при этом происходит? При постепенном сжатии излучение энергии становится возможным только с поверхности объекта, что приводит к его разогреву до очень высоких температур, при которых испаряются даже металлы. Возможна ли жизнь в таких условиях? Студенты экспериментального класса однозначно отвечают: «Нет, жизнь возможна лишь как способ существования белковых тел, а уже при температуре больше 40 0С происходит их денатурация».
Итак, Земля горячая, воды на ней нет. Что же могло произойти? Атмосфера Земли практически не отличалась по химическому составу от космического пространства. Основную массу ее составляли такие газы, как водород, гелий и неон, которые являются летучими. Масса нашей планеты мала, следовательно, гравитационное притяжение мало, газы испаряются с поверхности Земли, встречаются с холодными верхними слоями и конденсируются, что и приводит к образованию первичного океана.
Рассматривая модель аппарата Миллера, я обращаю внимание на состав газов и наличие электродов. Студенты говорят о возможности синтеза из молекул метана, аммиака, воды, водорода, выделявшихся при многочисленных процессах рельефообразования, под действием грозовых разрядов, частых в то время на Земле, простейших биологически важных соединений. Мне лишь осталось подвести итог: в своем опыте Миллеру удалось получить простейшие аминокислоты (глицин, аланин и т. д.). Какое же значение это могло иметь для биологии? Студенты отмечают, что путем включения в коацерваты различных ферментов (объединений аминокислот), обладающих каталитической активностью, возникает простейший метаболизм.
На основании полученных знаний я предлагаю подумать, могут ли в современных земных условиях образоваться небиологическим путем органические молекулы. В результате несложного анализа студенты приходят к верному выводу.
Изучение темы подходило к завершению. На заключительном занятии я предложила в обоих группах одинаковые тестовые задания. Полученные результаты являются наглядными: в опытной группе оценку «отлично» получили 56% обучающихся; «хорошо» – 25%; «удовлетворительно» – 12%; «неудовлетворительно» – 6%. В контрольной группе оценку «отлично» получили 16% обучающихся; «хорошо» – 32%; «удовлетворительно» – 26%; «неудовлетворительно» – 26%.
Применение проблемного обучения в элективном курсе «Клетка»
Особое место среди работ обучающихся занимает внеаудиторная деятельность без оценки, при которых основным стимулом учения становится интерес к знаниям. Такая форма работы использовалась мною при проведении элективного курса «Клетка».
В контрольной и экспериментальной группах до предлагаемого курса был проведен тестовый опрос с целью изучения имеющихся знаний у обучающихся. Результаты были близки: 40% обучающихся справились с работой на отметку «хорошо» и «отлично»; 30% обучающихся – на отметку «удовлетворительно»; 30%
· не справились с работой.
В контрольной группе преобладал объяснительно-иллюстративнный тип обучения, в экспериментальной группе – проблемный.
Студентам уже многое известно о клетке. Еще в 5-6 классах школы, затем в 8 классе понятие и представление о клетке у них формировалось в ряде тем. Теперь появилась возможность расширить и углубить их знания.
Я предлагаю начать занятие следующим заданием: представьте себе, что вы находитесь внутри клетки, увеличенной в миллион раз. Попробуйте описать, что вы видите вокруг себя. Студентам предоставляется возможность написать мини-сочинение, желающим предлагается прочитать его вслух.
Я задаю вопрос: что может быть «отправной точкой», откуда наша экспедиция попадет в клетку? Легко ли в нее попасть? Почему?
Студенты вспоминают, что клетка имеет цитоплазматическую мембрану, а растительные клетки покрыты дополнительной прочной клеточной стенкой, следовательно, попасть в клетку нелегко.
Я предлагаю убедиться в наличии клеточных оболочек с помощью микроскопа, вспомнив основные правила работы с ним. Обучающиеся должны самостоятельно сформулировать их. Затем для проверки я предлагаю студентам напомнить правила работы с микроскопом по карточкам для проверки допущенных неточностей и ошибок.
Следующим этапом является приготовление и рассмотрение препарата кожицы чешуи лука под микроскопом так же по карточкам. Этот вид деятельности можно организовать как самостоятельную работу, т.к. обучающиеся ее уже выполняли на ранних курсах обучения в школе. В результате студенты формулируют функции цитоплазматической мембраны и клеточной стенки, отмечают наличие пор.
Я продолжаю: вы попали внутрь клетки, что вас окружает? Комфортно ли вам? Легко ли вы передвигаетесь?
Студенты говорят о внутреннем вязком веществе клетки – цитоплазме. Я предлагаю рассмотреть под микроскопом лист элодеи по ранее указанному плану, но переведя его на большое увеличение. Студенты видят, что цитоплазма клеток движется у стенок беспрерывной равномерной струей. Какой можно сделать вывод? Студенты утверждают правильно, клетка живая, и формулируют физиологический смысл данного процесса.
На следующем занятии изучается вопрос о проникновении питательных веществ в клетки как об одном из свойств живого (метаболизме).
Урок начинается с проблемной беседы: для клетки, являющейся биологическим объектом, характерны все свойства живого. Обучающиеся знают о том, что клетки нуждаются в питательных веществах, которые используются как строительные и энергетические материалы, т.е. они постоянно расходуются и должны пополняться. Вопрос состоит в том, как же это происходит. Я предлагаю группе задачу: доказать, что в клетки растений проникают питательные вещества.
Решить задачу помогает опыт. Я сообщаю, что убедиться в проникновении веществ из окружающей среды внутрь клетки можно на ее модели. Модель клетки студенты создают, используя полиэтиленовый мешочек («оболочка клетки») и крахмальный клейстер («цитоплазма»).
Перед началом опыта я предлагаю обучающимся вспомнить реакцию йода на крахмал. В пробирку с крахмальным клейстером добавляю несколько капель раствора йода. Студенты видят, что клейстер из бесцветного становится синим.
Для проведения опыта на каждую группу обучающихся предусмотрен вырезанный из целлофана кружок диаметром 8-10 см, стеклянная трубка, нитки, стакан с жидким крахмальным клейстером, пипетка, стакан со слабым раствором йода.
Под руководством преподавателя студенты собирают кружок целлофана по краям и ниткой привязывают его к концу стеклянной трубочки. Получается мешочек, подвешенный к трубочке. В пипетку они набирают жидкий крахмальный клейстер и наливают его через трубочку в мешочек. Затем мешочек с клейстером опускают в раствор йода.
Студентам предлагается высказать мнение о том, что может произойти в данном опыте. Я услышала следующие гипотезы: внутрь мешочка войдет раствор йода, из мешочка в стакан с раствором йода выйдет крахмальный клейстер, раствор йода войдет в мешочек, а клейстер выйдет из мешочка в стакан.
Начинается поиск правильного решения. Его студенты находят в результатах опыта: крахмальный клейстер окрашивается в синий цвет, а раствор йода в стакане не изменяется. Количество жидкости внутри полиэтиленового мешочка увеличилось, а количество раствора йода в стакане уменьшилось (видно по изменению уровня жидкостей). Вывод: раствор йода проходит через стенки мешочка, а клейстер не проходит.
Сразу же по окончании работы возникает сомнение: если жидкости поменять местами, то, может быть, через стенки мешочка будет проходить клейстер, а не раствор йода? Чтобы проверить результаты опыта, в мешочек наливают раствор йода, а в стакан – клейстер. Результат тот же – через полиэтиленовый мешочек прошел только раствор йода.
На основании опыта делается вывод: растворы питательных веществ проникают в клетки через их оболочки, причем мембраны являются полупроницаемыми.
На следующем занятии я предлагаю студентам вспомнить, почему путешествие по клетке является для нас затруднительным, в частности, в вопросе мнимого передвижения по ее внутреннему содержимому. Обучающиеся говорят о вязкости цитоплазмы. Вопрос: почему цитоплазма в клетке находится именно в таком физическом состоянии, какое значение это имеет? Студенты вспоминают, что цитоплазма – это раствор органических веществ, в котором осуществляются химические реакции и располагаются постоянные структурные компоненты клетки – органоиды. Здесь же возникает вопрос: как обеспечить адресную доставку нужных веществ в нужное место и в нужное время? Студенты вспоминают строение и функции эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи.
На этом же занятии я задаю следующий вопрос: находясь внутри клетки, чего вам необходимо опасаться? Какие органоиды и почему называются «орудиями самоубийства»? Речь идет о лизосомах, участвующих во внутриклеточном пищеварении и в саморазрушении клетки.
На следующем занятии рассмотрение новой темы начинаю с вопроса, какие органоиды и почему называют «силовыми станциями клетки»? Студенты вспоминают строение и функции митохондрий.
Рассматривая зеленые пластиды (хлоропласты), я предлагаю студентам найти органоиды, сходные с ними и составить таблицу, отражающую их сходства и различия. Необходимые знания у обучающихся уже имеются.
Таким образом можно построить все занятия по элективному курсу «Клетка». Вниманию обучающихся можно предложить множество проблемных вопросов, продолжая идею путешествия по клетке, например, к какому органоиду вы отправитесь как к «главе семейства» и почему? Попробуйте проникнуть внутрь ядра, легко ли это у вас получается? Что вы видите, чувствуете?
Кроме того, студентам предлагается изложить свои догадки, представления и фантазии в виде сочинения, а затем организовать выставку творческих работ. Такие занятия активизируют интерес у студентов, творческое мышление и поиск путей решения не вполне стандартных задач.
Нестандартное построение занятий, многочисленные лабораторные работы, предусмотренные в изучении элективного курса «Клетка», делают занятия интересными для обучающихся, чего нельзя не заметить при одновременной работе в двух группах, в одной из которых (контрольной) господствует традиционный тип обучения.
Истинный познавательный интерес глубоко затрагивает не только эмоциональную, но и интеллектуальную и волевую сферы человека, вызывая стремление к познанию сущности предмета, к активному мышлению, к самостоятельности познавательной деятельности. Он проявляется в активности студентов на учебных занятиях и во внеаудиторной работе, в их вопросах к преподавателю и к однокурсникам, в самостоятельном чтении дополнительной литературы и изучении интернет-ресурсов.
По окончании элективного курса студентам был предложен тот же проверочный тест, что и в начале изучения. Результаты следующие: в экспериментальной группе на оценку «отлично» справились с работой 56% обучающихся, на оценку «хорошо»
· 20%, неудовлетворительных оценок не было, что явно свидетельствует о полученных знаниях.
В контрольной же группе результаты оказались значительно хуже: оценка «отлично»
· 34% обучающихся; «хорошо»
· 37%; «удовлетворительно»
· 11%; «неудовлетворительно»
· 18% обучающихся. Кроме того, в контрольной группе участились пропуски занятий учащимися без уважительных причин.
Таким образом, использование элементов проблемного обучения позволяет создать условия для творческой мыслительной работы обучающихся. Автоматически отпадает необходимость необдуманного, неосмысленного запоминания большого учебного материала, уменьшается время на подготовку домашнего задания, а самое главное – сохраняется интерес к изучению дисциплины, о чем свидетельствуют полученные результаты в экспериментальной группе.
Полученные результаты подтвердились и опросом, проведенным в группах 11 ФМКА и 11 СА. Я предложила студентам ответить на вопрос: как вы предпочитаете изучать новый материал? Ответы были следующие:
- слушая объяснения учителя – 10%;
- самостоятельно работая с учебником – 3%;
- участвуя в беседе – 44%;
- выполняя самостоятельную письменную работу – 3%;
- работая коллективно – 37%;
- работая индивидуально – 3%.
Большинство студентов предпочитает изучать новое коллективно, путем совместного поиска еще неизвестных знаний, при взаимной помощи в работе, что наблюдается, в частности, во время решения проблемных вопросов. При всем этом в процесс познания включаются дополнительные стимулы интереса. В итоге студентыотмечают, что «работать стало интереснее, веселее», «проверяешь себя, когда отвечают другие», «всем вместе думать легче» и т. д. Однако два студента в силу своих психологических особенностей предпочитают выполнять задания индивидуально.
Стоит отметить, что не каждое занятие по биологии может и должно быть проблемным. Логический анализ программного материала позволяет выделить в нем проблемные ситуации и наметить те методические средства, которые предопределят заранее деятельность обучающихся в решении поставленной проблемы.
Таким образом, проведенные исследования еще раз подчеркивают значение проблемного обучения как эффективного средства развития мышления и формирования мировоззрения обучающихся. Познавательные процессы при проблемном обучении носят преобразующий (продуктивный, творческий) характер. При традиционном же обучении познавательные процессы носят воспроизводящий, репродуктивный характер: студент воспроизводит в своей памяти лишь то, что воспринимал и запомнил со слов преподавателя. Следовательно, при традиционном обучении познавательная деятельность студента опирается главным образом на память, а при проблемном – на память и мышление. В этом внутреннее отличие двух способов обучения.





















Заключение
В работе сделана попытка теоретического обоснования идеи проблемного обучения и главных путей его практической реализации в условиях современной школы. Но эффективность проблемного обучения и правильность теоретических положений может подтвердить только педагогическая практика, т.к. является единственным критерием истины.
В ходе работы раскрыты основные принципы организации учебного материала и принципы построения процесса обучения, обеспечивающего развитие познавательной самостоятельности обучающихся и их творческих способностей.
В ходе исследования было выявлено, что в процессе проблемного обучения создаются условия, благоприятствующие активной мыслительной деятельности обучающихся. Необходимо подчеркнуть, что именно проблема – первопричина активного мышления, непосредственный его побудитель, детерминирующий высший уровень мыслительной деятельности. Это говорит о том, что мы обучаем не отдельным операциям в случайном, стихийно складывающемся порядке, а системе умственных действий, которая характерна для решения нестереотипных задач, требующего применения творческой мыслительной деятельности.
Изучив проблему развития личности в процессе обучения, можно сделать выводы: проблемное обучение активизирует познавательные процессы у учащихся, приучает к самостоятельной работе, самообразованию, самостоятельному поиску и добыванию знаний; способствует тому, что школьники учатся применять свои знания, поскольку каждая новая учебная проблема разрешается на основе ранее усвоенных знаний. Усвоенные «вчера» знания включаются «сегодня» в состав новых знаний, из цели превращаются в средство добывания новых знаний.
Важно, что проблемное обучение строится на основе теории, учитывающей закономерности не только памяти, но и мыслительной деятельности обучающегося, природы его познавательного интереса, духовных потребностей, мотивов учения. Только совокупность всех способов активизации учения школьника, объединенных в систему на основе принципа проблемности, может обусловить решение задачи всестороннего и гармоничного развития человека.
Принцип проблемности отражается в логике построения учебного процесса, в содержании изучаемого материала, в методах организации учебно-познавательной деятельности учащихся и т.д. Если преподаватель хорошо усвоит содержание и сущность теории организации процесса проблемного обучения и будет систематически применять усвоенное на практике, то успех придет сам.
При проблемном подходе в обучении активность обучающихся растет от занятия к занятию. Но, чтобы ее поддерживать и развивать, преодавателю приходится вдумчиво и особенно тщательно готовиться, ведь процесс преподавания – это искусство, искусство увлечь своей дисциплиной, удивить их красотой мысли, знания, побудить к самостоятельным мыслительным действиям.



















Библиография
1. Альтернативные технологии развивающего обучения: Пособие для студентов педагогических ВУЗов: Министерство образования РФ: Смоленский государственный педагогический институт. Сост. Н.И. Грюцева – Смоленск: СГПИ, 1996.
2. Бельская Е.М. Приёмы организации логического мышления учащихся для уяснения общебиологических понятий // Биология в школе, 1972 № 5, с. 17-23.
3. Бруновт Е.П., Реброва Л.В. Проблемный подход и возможности его использования на уроках биологии в разных классах // Биология в школе 1973 №3, с.16-21.
4. Брушлинский А.В. Психология мышления и кибернетика: М.: Мысль, 1970.
5. Бурдов Г.И. Почему забывают о проблемном обучении? // Открытая школа, 2002 № 6, с. 12-13.
6. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения: М.: Педагогика, 2004.
7. Дорно И.В. Проблемное обучение в школе: учебно-методическое пособие для студентов-заочников 2-3 курсов. – М.: Просвещение, 1984.
8. Коноваленко И.Г. Создание проблемных ситуаций на уроках биологии // Биология в школе, 1971 № 2, с. 22-26.
9. Лернер И.Я. Вопросы проблемного обучения на всесоюзных педагогических чтениях // Советская педагогика, 1968 № 7, с. 15-17.
10. Лернер И.Я. Система методов обучения и их практическое применение // Биология в школе, 1988 № 3, с. 52-55.
11. Максимова В.Н. Проблемный подход к обучению в школе // Биология в школе, 1971 № 4, с. 32-37.
12. Максимова В.Н. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках биологии // Биология в школе, 1972 № 5, с. 23-28.
13. Матюшкин А.М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении: М.: Педагогика, 1972.
14. Махмутов М.И. Организация проблемного обучения в школе: М.: Просвещение, 1977.
15. Махмутов М.И. Проблемное обучение. Основные вопросы теории: М.: Педагогика, 1975.
16. Махмутов М.И. Современный урок: М.: Просвещение, 1989.
17. Мочалова Н.М. Методы проблемного обучения и границы их применения: Казань: Издательство Казанского Университета, 1979.
18. Муртазин Г.М. Активизация мышления учащихся в процессе преподавания биологии // Биология в школе, 1971 №4, с. 24-32.
19. Оконь В. Введение в общую дидактику: перевод с польского Л.Г. Кашкуревича, Н.Г. Горина: М.: Высшая школа, 1990.
20. Петунин О.В. Методы проблемного обучения на уроках биологии // Образование в современной школе, 2003 № 6, с. 9-11.
21. Поддубный А.В. Ещё раз о проблемном обучении // Биология в школе, 1997 № 5 с. 31-34.
22. Пономарёв Л.А. Знание, мышление и умственное развитие: М.: Просвещение, 1967.
23. Понурова Г.А. Проблемный подход в обучении географии в средней школе: М.: Просвещение, 1991.
24. Развитие мышления на уроках биологии // газета «Биология», 2003 № 13, с. 8-9.
25. Реброва Л.В. Проблемный подход при изложении учебного материала // Биология в школе, 1971 № 2, с.26-30.
26. Репкина Н.В. Что такое развивающее обучение? Научно-популярный очерк: Томск: Пеленг, 1993.
27. Скаткин М.Н. Решённые и нерешенные вопросы проблемного обучения //
Учительская газета, 11 января 1973.
28. Татарникова Г.В. Элементы проблемного обучения в девятом классе // Биология в школе, 1995 № 2, с. 21-22.
29. Фридман Л.М., Маху В.И. Проблемная организация учебного процесса: М.: НИИ, 1990.
30. Харламов И.Ф. Как активизировать учение школьников. Издание 2-ое, дополненное и переработанное: Минск: Народная асвета, 1975.
31. Шиков Е.В. Исследовательский принцип в обучении // Биология в школе, 1995 № 2, с. 19-21.
32. Якиманская И.С. Принцип активности в педагогической психологии // Вопросы психологии, 1989 № 6, с. 5-13.
33. Якиманская И.С. Развивающее обучение: М.: Педагогика, 1979.










HYPER13PAGE HYPER15


HYPER13PAGE HYPER142HYPER15




Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 4 Заголовок 5 Заголовок 6HYPER15Основной шрифт абзаца

Приложенные файлы

  • doc file11112
    Эффективность применения проблемного обучения при изучении биологии студентами ОГБОУ СПО «Рославльский медицинский техникум»
    Размер файла: 173 kB Загрузок: 2