Текст книги "Методика обучения биологии в школе"

2.2. Факультативные и элективные курсы по биологии

Факультативный курс (факультатив) (франц. facultatif от лат. facultas – возможность), необязательный учебный курс или предмет изучаемый студентами вузов или учащимися средних учебных заведений, выбираемый ими желанию для углубления и расширения научно-теоретических знаний.

Факультативные занятия, в отличие от внеклассных, предусматривались специальным расписанием и проводились до или после уроков.

При проведении факультативных занятий учитель мог использовать различные формы и методы обучения и виды учебной работы учащихся, способствующие развитию у них познавательной и творческой активности, в том числе лекции, семинары, практикумы, лабораторные занятия, экскурсии, рефераты, доклады и другие формы и виды самостоятельной работы.

Учащимся, изучившим факультативный курс, в свидетельстве о восьмилетнем образовании и аттестате о среднем образовании указывалось названия изученных курсов.

Право вести факультативные курсы по биологии предоставлялось учителям школы, а также преподавателям вузов, деятелям науки, специалистам сельского хозяйства, имеющим соответствующую подготовку.

В систему факультативных занятий по биологии были включены курсы «Жизнь растений», 6 (7) кл.; «Жизнь животных», 7 (8) кл.; «Физиология человека», 8 (9) кл.; «Основы гигиены и санитарии», 8 (9) кл.; «Основы экологии и охраны природы», 8–9 кл.; «Физиология сельскохозяйственных животных и зоотехния», 9 (10) кл.; «Физиология высшей нервной деятельности», 9 (10) кл.; «Физиология сельскохозяйственных растений и растениеводство», 9 (10) кл.; «Общая биология», 9–10 кл., 10–11 кл.; «Эволюция органического мира», 10 (11) кл.; «Молекулярная биология», 10 (11) кл.; «Основы генетики и селекции», 10 (11) кл.; «Основы биотехнологии», 10 (11) кл.

Названные факультативы связаны с наиболее перспективными направлениями биологической науки, с методами исследования, с практическим характером биологических знаний и направлены на удовлетворение разносторонних интересов большого круга учащихся.

Программы по факультативам, в отличие обязательных учебных программ по биологии, предусматривали не только углубление знаний по тем или иным разделам биологии, но и увеличение числа лабораторных работ, практических занятий, экскурсий, то есть в большей степени, чем программы по обязательным разделам курса биологии, были направлены на получение новых знаний и умений учащимися путем использования различных методов самостоятельной работы. Например, программа факультативного курса» Жизнь растений» из отведенных на его изучение 34-х часов включала 12 лабораторных работ, 3 практические работы и3 экскурсии.

По всем факультативным курсам, рекомендованным Министерством просвещения РФ, издательством «Просвещение» были изданы учебные пособия для учащихся и методические пособия для учителей.

Элективные курсы (от лат. «elektus» – избранный) – дополнительные, обязательные для изучения курсы по выбору учащихся, входящие в состав профиля обучения на старшей ступени школьного образования и реализуемые за счет школьного компонента учебного плана. Их введение в общеобразовательную школу связано с профилизацией процесса обучения в старших классах. Наряду с профильными предметами они должны способствовать созданию базы, необходимой для развития у школьников интереса к определенной области будущей профессиональной деятельности или выбора учебного заведения для продолжения образования.

Выделяют 3 типа элективных курсов:

– предметные, направленные на углубление и расширение знаний по предметам базисного учебного плана или по их разделам;

– межпредметные, интегрирующие знания о природе и обществе;

– внепредметные (по предметам, не входящим в базисный учебный план и посвященным психологическим, социальным, культурологическим, искусствоведческим проблемам).

К предметным элективным курсам относят курсы повышенного уровня по тому или иному предмету, имеющие как тематическое, так и временное согласование с этим учебным предметом (при этом все разделы избранного предмета углубляются более или менее равномерно); элективные курсы, направленные на более углубленное изучение отдельных разделов обязательного основного курса; элективные спецкурсы по разделам, не входящим в обязательную программу основного предмета; прикладные элективные курсы, направленные на ознакомление с важнейшими путями и методами применения знаний на практике, развитие интереса к современной технике и производству; элективные курсы, посвященные изучению методов познания природы или истории предмета как входящего в учебный план школы (физика, химия, биология, география), так и не входящего в него (астрономия, техника, религия и др.).

Глава 3. Принципы дидактики в методике обучения биологии

3.1. Дидактические принципы обучения. Научность и воспитывающее обучение

Принцип обучения как педагогическая категория. Процесс обучения биологии в общеобразовательной школе осуществляется с учетом принципов, выявляемых дидактикой и служащих общими положениями для всех изучаемых в ней учебных дисциплин. Дидактические принципы устанавливаются на основе теоретического анализа исторического опыта работы школ по реализации ими учебно-воспитательного процесса.

Согласно этимологии, одно из значений термина «принцип» (от лат. hrincipium – начало, основа) – основное исходное положение какой-либо теории, учения, науки, мировоззрения. В дидактике принципы обучения чаще всего рассматриваются как исходные положения, в которых выражаются основные требования к содержанию, организации и проведению процесса обучения в школе, исходящие из стоящих перед ней целей и задач. Так, Т. А. Ильина определяет принципы обучения как основные положения, которые следует учитывать на всех ступенях обучения основам наук; Г. И. Щукина считает, что принципы дидактики – это основные, исходные начала в обучении, определяющие направленность учебного процесса и деятельность учителя в нем. Общепринятого определения понятия принципа обучения в дидактике еще нет. Не решена и задача создания приемлемой системы принципов обучения и их номенклатуры.

Виды принципов обучения. Методика обучения биологии в своих построениях прежде всего руководствуется такими дидактическими принципами как, воспитывающее обучение, научность, доступность, систематичность, преемственность, наглядность, связь теории с практикой, прочность и сознательность (осознанность) усвоения знаний. Каждый из названных принципов имеет важное значение как в отборе содержания учебного материала и его структурировании, так и в организации учебного процесса. Все принципы обучения взаимосвязаны между собой и используются в единстве. Например, принцип научности в обучении не может быть реализован прежде всего без принципов доступности, систематичности и преемственности.

Наряду с общедидактическими принципами в методике обучения биологии руководящими служат и общеметодические принципы: единство живой и неживой природы, единство и историческое развитие органического мира, причинно-следственные связи процессов и явлений живой природы, разная сложность организации организмов, типичность объектов систематических групп организмов, связь строения организмов с их образом жизни, связь строения органов и их систем с выполняемыми функциями, а также принципы сезонности явлений живой природе, родиноведения, природоохранности и некоторые другие.

Рассмотрим несколько подробнее некоторые из названных дидактических принципов и связанные с ними принципы методики обучения биологии.

Принцип научности. Согласно этому дидактическому принципу в процессе обучения биологии учащиеся должны обеспечиваться знаниями в строгом соответствии с фактами, понятиями, законами, теориями, принятыми в современной биологической науке. Требование научности предъявляется как к содержанию учебного материала, предлагаемого в учебниках и пособиях для учащихся, так и к его изложению учителем, постановке им вопросов при использовании беседы в сообщении новых знаний, так и при проверке уже полученных.

Биология, как совокупность наук о живой природе, представляет собой обширную область знаний и включает в себя комплексные науки по объектам исследования и науки о свойствах и проявлениях живого. Первую группу наук, прежде всего, составляют ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, в пределах которых сформировались более узкие дисциплины, например, альгология, бриология, дендрология в ботанике; протозоология, энтомология, ихтиология, орнитология, териология в зоологии. В самостоятельные науки выделись микробиология, микология, лихенология, вирусология, а также систематика животных, систематика растений, палеонтология и др.

Вторая группа наук включает в себя науки о форме и строении живого (цитология, гистология, анатомия), составе и ультрастуктуре тканей и клеток (биохимия, биофизика, молекулярная биология), образе жизни животных и растений и их взаимоотношениях с условиями среды обитания (экология и более специальные – гидробиология, биогеография, биогеоценология), функциях живых существ (физиология животных, физиология растений), закономерностях поведения животных (этология), закономерностях наследственности и изменчивости (генетика), индивидуальном развитии (эмбриология или в более широком современном понимании – биология развития), историческом развитии (эволюционное учение. В ХХ в. возникли новые биологические дисциплины: радиобиология, космическая биология, физиология труда, социобиология и др.

Из имеющихся в науке обширных биологических знаний в содержание школьного курса биологии, ограниченного рамками учебного времени, может быть включена только небольшая часть, исходя из их ценности в образовательном, воспитательном и развивающем отношениях и возрастных познавательных возможностей школьников. Основное внимание при отборе учебного материала должно быть уделено важнейшим понятиям, закономерностям и законам живой природы, областям их применения, усвоение которых необходимо каждому образованному человеку.

Важно, чтобы отбираемые в школьный курс биологии научные знания были объединены основополагающими идеями и, в первую очередь, такими, как единство живой и неживой природы, единство и историческое развитие органического мира, причинно-следственные связи процессов и явлений живой природы, биоразнообразие, структурно-уровневая организация живого и жизненные процессы, происходящие на каждой из них. Эти основополагающие идеи в обучении биологии служат важнейшими методическими принципами, связанными с общедидактическим принципом научности.

Научные знания, отбираемые в школьный курс биологии, всегда подвергаются адаптации применительно к соответствующему возрасту учащихся, к их познавательным возможностям. Задача отбора и адаптации научного материала одна из сложных. При ее реализации часто допускаются неточности в изложении учебного материала, делаются неоднозначно воспринимаемые общие выводы. Например, при описании питания амебы в одном из учебников по разделу «Животные» отмечалось, что поглощенная ею пища под влиянием пищеварительного сока в пищеварительной вакуоли переваривается, т. е. растворяется, и поступает в цитоплазму; после рассмотрения полового процесса, происходящего у инфузорий-туфелек, делается вывод о том, что половой процесс способствует их обновлению, повышению жизнеспособности. В первом примере пищеварение сводится к растворению (сахар в воде растворяется, но не переваривается, как был сахаром, так им и остался. – А.Н.). Второй пример позволяет учащимся трактовать значение полового процесса так, как позволяет им их воображение, т. к. суть слов «их обновление, повышение жизнеспособности» им непонятна.

Довольно часто для оживления учебного материала в обучении биологии используются уменьшительные названия органов, например, листочками называют листья, головкой – голову, яичками – яйца насекомых или мелких птиц, крылышками – крылья и т. п., хотя каждый из названных терминов имеет свой биологический смысл. В качестве примеров видов организмов приводятся их родовые названия, например, дождевой червь, речной рак, паук-крестовик, майский жук, жук-плавунец и пр.

Не отвечает требованиям принципа научности наделение растений и животных чувствами, присущими человеку. Например, некоторые учителя используют такие выражения, как «В лесу ели плотными кронами затеняют большинство растений, вызывая их страдания и мучения»; «Береза пытается перебороть мученические условия жизни на верховом болоте», «Лосю совершенно безразлично, где и чем занимается белка, а белке все равно, чем питается лось и где он отдыхает»; «Паук-серебрянка, чтобы реже подниматься за воздухом к поверхности воды, умудряется строить подводный воздушный замок.

Принципу научности в обучении биологии не соответствует и постановка вопросов, начинающихся словами «Для чего» или «Зачем». Например, «Для чего рыбам нужен плавательный пузырь?» или «Зачем растения поглощают углекислый газ? Такие и подобные им вопросы ориентируют учащихся на ответы телеологического характера.

Принцип воспитывающего и развивающего обучения. Любое обучение, в том числе и биологии, имеет воспитательный и развивающий характер и направлено на формирование личности школьника. Обучение, воспитание и развитие – стороны единого педагогического процесса.

Единство обучения и воспитания было раскрыто в дидактике еще в XIX веке. В статье «Три элемента школы» К. Д. Ушинский писал, что «. Наука в этом своем объеме и в этом возрасте учеников есть воспитание, и если воспитание имеет еще и другие средства, то наука все же остается самым могущественным из них». (Всесвятский, Проблемы., с. 24). Согласно К. Д. Ушинскому, воспитывающее обучение, находящееся в зависимости от его научного содержания, является в тоже время развивающим обучением, обеспечивающим развитие наблюдательности, мышления, речи, памяти, воображения.

Единство обучения, воспитания и развития не означает их тождество. Главная цель обучения – образовательная (научающая), направленная на обеспечение учащихся глубокими, осознанными и прочными знаниями основ наук, формированием и развитием у них научных понятий. Воспитание связано с формированием и развитие у обучаемых основ естественнонаучного мировоззрения, научной картины мира, любви к природе, патриотических и интернациональных чувств, нравственных норм поведения. Развитие учащихся в процессе обучения прежде всего направлено на совершенствование их умственных способностей, умений и навыков практического характера.

Воспитывающее обучение всегда должно быть целенаправленным. В противном случае оно может привести к отрицательным результатам. Например, после яркого рассказа об изумительной приспособленности тех или иных организмов к средам их обитания без раскрытия причин ее возникновения и развития учащиеся могут сделать для себя выводы не естественнонаучного, а телеологического характера.

При подготовке к очередным урокам, лабораторным занятиям или другим формам обучения учителю необходимо тщательно выявлять воспитательный и развивающий потенциал учебного материала и умело использовать его в практической работе.

3.2. Принципы доступности, систематичности и преемственности обучения

Принцип доступности. Суть этого принципа заключается в том, что на каждой ступени образования учебный материал должен быть вполне доступным для понимания учащихся того или иного возраста и оптимальным по объему. Слишком усложненное содержание учебного материала вызывает у них снижение мотивационного настроя, ослабление волевых усилий, падение работоспособности, проявления быстрой утомляемости. Вместе с тем, содержание обучения не должно быть сильно упрощенным, доходить до примитивизма. В этом случае у учащихся происходит снижение интереса к учению, не формируются волевые усилия, не происходит желаемого развития их познавательной деятельности. Следовательно, при реализации принципа доступности следует учитывать, что развивающее обучение должно осуществляться на уровне сложности несколько превышающем их познавательные возможности. Нарушение принципов научности и доступности приводит к тому, что важнейшие учебно-воспитательные задачи обучения биологии на практике остаются неразрешенными.

Доступность учебного материала прежде всего достигается характером изложения научных знаний, количеством вводимых понятий, оптимальным объемом учебного материала, снабжением текстов необходимыми иллюстрациями и пр.

Учащиеся плохо усваивают учебный материал, если он излагается трудным языком, длинными фразами со сложными словесными построениями без опоры на ранее приобретенные знания, разделения на небольшие логически следующие друг за другом смысловые части и пр. Примером трудного изложения материала может служить текст о жизнедеятельности клетки, который имел место в одном из действующих учебников по биологии для учащихся 6 класса. Авторы пишут, что «Питание клетки происходит в результате целого ряда сложных химических реакций, в ходе которых вещества, поступившие в клетку из внешней среды (углекислый газ, минеральные соли, вода), входят в состав тела в виде белков, сахаров, жиров, масел, азотных и фосфорных соединений»; «Дыхание клетки – тоже сложный процесс химических реакций, дающих клетке энергию. Внешне он выражается в поглощении кислорода и выделении углекислого газа (газообмен).» Учащимся, только что приступившим к изучению биологии, трудно понять, как это углекислый газ, минеральные соли и вода могут входить в состав тела клетки в виде белков, сахаров и других соединений, как дыхание может дать клетке энергию и что кроется за словами «целый ряд сложных химических реакций», происходящих при питании и дыхании. Подобный текст можно только выучить наизусть.

Сложен для усвоения учебный материал, включающий большое количество новых терминов и понятий, ими обозначаемых, без должного раскрытия их содержания, например материал о строении тела животных (клетка, ткани, органы и их системы с кратким пояснением их значения), включенный в начало раздела «Животные» и представляющий собой конспективное изложение сведений, перенесенных из раздела «Общая биология».

Некоторые авторы учебников включают в начало изучения разделов курса биологии сведения из истории соответствующих наук, несмотря на то, что методическими исследованиями давно доказана неподготовленность учащихся к их усвоению. Особенно недоступны для усвоения сведения общего характера, не подкрепленные фактами. Например, что могут понять учащиеся из таких фраз, как: «Средние века немного прибавили к познанию животного мира. Были забыты даже многие сведения о животных, известных в античное время. В средние века наука развивалась в связи с конкретными задачами: содержанием и разведением животных, охотой на зверей и птиц»; «Велики достижения зоологов в вопросах искусственного разведения ценных видов рыб, акклиматизации промысловых позвоночных животных и некоторых беспозвоночных как кормовой базы рыб»; «Интересны научные открытия, позволяющие лучше понять ход эволюции животных (исторического развития животного мира), закономерностей их размещения на планете». Исторические сведения вызывают у учащихся большой интерес к биологии, если они используются непосредственно в ходе изучения того или иного материала. Например, при первоначальном ознакомлении с питанием растений важно в доступной форме рассказать учащимся о роли К. А. Тимирязева в изучении фотосинтеза, после ознакомления с плоскими и круглыми червями – о значении работ К. И. Скрябина в возникновении и развитии науки гельминтологии, при изучении клещей – с установлением Е. Н. Павловским и Л. А. Зильбером причин заболевания таежным энцефалитом, при ознакомлении с подтипом бесчерепных – с открытием и описанием ланцетника П. Палласом и др. Во введении к тому или иному разделу курса биологии целесообразно знакомить учащихся только с учеными, с чьими именами связано зарождение науки.

Учебный материал становится более доступным, если в учебниках по биологии он снабжен тесно связанными с ним необходимыми иллюстрациями (фотоснимки, изображения строения изучаемых объектов, схемы и др.), число которых должно быть достаточным для получения конкретных представлений об изучаемых объектах и явлениях. Практика показывает, что текст и иллюстрации по занимаемому месту в учебниках должны соотноситься как 2:1, а в процессе изучения учебного материала целесообразно использование раздаточного материала (живых или фиксированных объектов) и демонстрационных изобразительных наглядных пособий (таблиц, картин, муляжей, моделей и др.).

Большое влияние на повышение доступности учебного материала оказывает методический аппарат учебника, включающий вопросы и задания, помещаемые перед текстами параграфов и направленные на актуализацию необходимых имеющихся знаний и в конце параграфов, позволяющие учащимся выяснять достижения в усвоении нового материала.

В реализации принципов научности и доступности в обучении большое значение имеет использование принципов систематичности, преемственности и наглядности.

Принцип систематичности исходит из системного подхода в научном познании окружающей действительности и требует в обучении логического, структурно-последо вательного расположения элементов содержания образования, установления взаимосвязей между ними, определения этапов расширения и углубления учебного материала, достижения целостности изучаемого предмета.

Согласно классическими правилам, сформулированными в свое время Я. А. Коменским, И. Г. Песталоцци, А. Дистервегом, при использовании принципа систематичности следует идти от конкретного к общему, от близкого к далекому, от известного к неизвестному, от простого к сложному, от легкого к трудному и т. п. Однако эти правила не всегда могут быть приложимы к порядку рассмотрения учебного материала. Например, простые по организации и жизнедеятельности бактерии, одноклеточные растения или животные по существу незнакомы учащимся до их изучения в школе, а хорошо знакомые объекты (цветковые растения, птицы или млекопитающие) сложные по строению и жизнедеятельности. К тому же, ознакомление с общим в ряде случаев целесообразно вести не от конкретного к абстрактному, а раскрывать общее (абстрактное) с конкретизацией его частным, что дает возможность значительно освободить учебный материал от деталей частного характера, не имеющих мировоззренческого или практического значения.

Принцип систематичности в обучении биологии реализуется при распределении и подаче учебного материала как по годам его изучения в соответствии с возрастными познавательными возможностями учащихся, так и внутри его разделов. При этом целостность школьного курса биологии и выделяемых в нем разделов достигается путем руководства такими основополагающими идеями, как многообразие живого и его разноуровневая организация, единство органического мира, индивидуальное и историческое развитие организмов, связь теории с практикой.

Распределение изучения живой природы в отечественной школе по разделам «Растения», «Животные», «Человек» было предложено автором первого учебника по естественной истории В. Ф. Зуевым, а затем восстановлено и дополнено общебиологическим разделом А. Я. Гердом. Оно основано на истории возникновения биологических наук по царствам природы, их дальнейшей дифференциации и объединении в систему, изучающую живые существа и жизнь в целом.

Согласно принципу систематичности строится и последовательность рассмотрения учебного материала внутри каждого раздела курса биологии. Так, в разделе «Растения, бактерии и грибы» учащиеся вначале знакомятся с общим строением цветковых растений, а затем – со строением и жизнедеятельность его органов от семени до семени, или от цветка до цветка, многообразием цветковых растений, их значением в природе и жизни человека по семействам класса двудольных и однодольных, отделами растений, начиная с зеленых водорослей и заканчивая голосеменными и цветковыми растениями; после изучения бактерий, грибов и лишайников дается материал о растительных сообществах и их охране. В разделе «Животные» учащиеся последовательно изучают важнейшие типы животных в восходящем порядке, а в каждом из них строение и жизнедеятельность, размножение и развитие представителей, многообразие и значение в природе и жизни человека.

В дидактике и методике обучения биологии термин «систематичность» часто используется как синоним термина «системность». Однако в последние годы в методике обучения биологии принцип системности стал рассматриваться как самостоятельная категория, ориентирующая на изучение объектов живой природы как открытых, саморегулирующихся и самовоспроизводяшихся биологических систем разных уровней организации, объединяемых происходящими в них процессами жизнедеятельности и развития.

Принцип преемственности. В дидактике и в предметных методиках принцип преемственности характеризуется требованием опоры при изучении нового учебного материала на ранее пройденный для последовательного развития у школьников знаний, умений и навыков, установления разнообразных связей не только между вновь приобретаемыми, но и прежде полученными знаниями как элементами единой целостной системы. Без установления в обучении преемственных (внутрипредметных и межпредметных) связей обеспечить учащихся подлинной системой знаний невозможно.

В обучении биологии принцип преемственности реализуется от темы к теме в каждом разделе, от раздела к разделу курса биологии, обеспечивая его целостность. Так, в разделе «Растения, бактерии, грибы и лишайники» знания о клеточном строении растения даются с опорой на его внешнее строение, а последующие знания о жизнедеятельности растения с опорой на его внешнее и клеточное строение. При изучении высших споровых растений используется материал об одноклеточных и многоклеточных водорослях, голосеменные изучаются с опорой на знания о мхах и папоротниках и т. д. Особое внимание от раздела к разделу в курсе биологии уделяется преемственности в формировании и развития общебиологических понятий.