ПЛАН
ВСТУП
РОЗДІЛ1. БІОЛОГІЧНІ ЗАДАЧІ ЯК ОДИН З МЕТОДІВ РОЗВИТКУ ТВОРЧОГО МИСЛЕННЯ УЧНІВ ВМЕТОДИЦІ ВИКЛАДАННЯ БІОЛОГІЇ
1.1 Творчий розвиток учнів
1.2 Біологічні задачі та їх використання длятворчого розвитку дитини
1.3 Класифікація біологічних задач
1.4 Використання творчих задач на урокахбіології
РОЗДІЛ2. МЕТОДИКА РОЗВ`ЯЗУВАННЯВИНАХІДНИЦЬКИХ ЗАДАЧ
РОЗДІЛ3. ПРИКЛАДИ ВИНАХІДНИЦЬКИХ ЗАДАЧ
ВИСНОВКИ
СПИСОКВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
ВСТУП
Важливою умовою підвищення ефективності навчально-виховногопроцесу є актуалізація пізнавальної розумової діяльності школярів. Перед кожнимшкільним вчителем, у тому числі і біологом, постає сьогодні завдання не простодати школярам знання з предмету, а й сформувати в них логічне мислення, уміннявстановлювати причинно-наслідкові зв’язки з раніше вивченим матеріалом; навчитианалізувати, порівнювати, узагальнювати.
Біологічна задача один з найкращих засобів, який забезпечуєтворчий рівень засвоєння біологічних знань, сприяє вихованню в учнів творчоїособистості, розвитку пам’яті, логічного мислення.
Однією з ефективних форм роботи на уроках є біологічні задачітворчого характеру. Вони не тільки активізують навчальну діяльність учнів, а йпробуджують інтерес, розвивають творчі здібності, логічне мислення. Крім того,допомагають учителю виявити обдаровану дитину з нестандартним мисленням тастворити в класі сприятливий психологічний клімат. Творчі задачі можутьвикористовуватися для активізації пізнавальної діяльності учнів, як домашнєзавдання, замінити етап розминки, сприяти рефлексії вивченого матеріалу, аголовне — виявитиучнів із ґрунтовними знаннями та логічним мисленням — майбутніх біологів.
Мета: розглянути роль та методику розв`язування винахідницькихзадач при вивченні біології.
Завдання:
1. Розглянутибіологічні задачі як один з методів організації навчальної діяльності учнів вметодиці викладання біології.
2. Ознайомитисьз класифікацією біологічних задач.
3. Встановитироль винахідницьких задач при викладанні біології.
4. Використаннявинахідницьких задач на уроках біології при вивченні розділу „Тварини” у 8-мукласі.
РОЗДІЛ1. БІОЛОГІЧНІ ЗАДАЧІ ЯК ОДИН З МЕТОДІВ РОЗВИТКУ ТВОРЧОГО МИСЛЕННЯ УЧНІВ ВМЕТОДИЦІ ВИКЛАДАННЯ БІОЛОГІЇ1.1 Творчийрозвиток учнів
Творчий розвиток старшокласників обумовлений їх загальноюготовністю до активної життєтворчості. Конституціональним у становленніособистості старшокласників є соціальне самовизначення – пріоритетнаспрямованість та мотиви діяльності, від змісту і характеру яких залежитьуспішність творчої навчальної діяльності.
Творчість особистості органічно пов’язана з її творчимиздібностями. Питання творчих здібностей розглядають учені В.І. Андреєв, І.Я.Лернер, А.Н. Лук, В.О. Моляко, Я.А. Пономарьов. На основі вивчення віковихперіодизацій особистості (Л.С. Виготського, І.С. Кона, В. Штерна, Е. Шпрангера,С.Л. Рубінштейна, В.Ф. Моргуна, Н.Ю. Ткачової, Д.Б. Ельконіна, А.Коссаковського, А.В. Ткаченка) визначено, що до старшокласників належать учні15-17 років, котрі втілюють у собі як особливості підліткового віку, так іперіоду юності. Для них характерна загальна готовність до активногосаморозвитку, складовою якого є творчий підхід до оточуючої дійсності.
Природничонаукові дисципліни дають широкі можливості длятворчого розвитку старшокласників. У працях С.У. Гончаренка, Л.Я. Зоріної, В.Р.Ільченко, Г.С. Калінової, Б.Д. Комісарова, А.М. М’ягкової, Л.В. Тарасова, А.Г.Хрипкової доведено, що розв’язання завдань шкільної природничонаукової освітипотребує формування цілісної системи знань про живу природу.
«Теоретичні засади творчого розвиткустаршокласників» викладено результати ретроспективного аналізунауково-педагогічної, філософської й психологічної літератури з проблеми, ідеїі дослідження вітчизняних та зарубіжних педагогів, психологів. На основітеоретичного аналізу конкретизовано поняття “творчий розвиток старшокласників”,визначено структуру творчого розвитку старшокласників у навчальному процесі,здійснено науково-педагогічне обґрунтування дидактичних умов творчого розвиткустаршокласників у процесі вивчення предметів природничого циклу. Розкритоавторську методику забезпечення дидактичних умов творчого розвиткустаршокласників у процесі вивчення дисциплін природничого циклу, в основу якоїпокладена система „Дидактосервіс”, яка включає всі компоненти творчогорозвитку.
Творчий розвиток – це процес формування особистості, основоюякого є продуктивна діяльність, здатна створювати якісно нові матеріальні тадуховні цінності суспільного значення. Творчий розвиток старшокласниківобумовлений їх загальною готовністю до активної життєтворчості, передбачаєнаявність та розвиток у особистості здібностей, мотивів, знань, умінь інавичок, завдяки яким створюється продукт, що вирізняється новизною,оригінальністю й унікальністю.
Результат творчого розвитку старшокласників уключає зовнішню(навчальний продукт) і внутрішню (імпульс до життєтворчості, саморозвитку,ставлення до світу) частини. Загальноприйнятим є надання переваги створеннюнового продукту, тоді як у навчальній діяльності творчий розвиток передбачаєперш за все активізацію внутрішніх механізмів (психічних процесів). Творчістьводночас є компонентом творчого розвитку та його результатом. Структуратворчого розвитку старшокласників у навчальному процесі містить такікомпоненти: саморегуляція навчальної діяльності, знання, уміння, навички,творчість.
Саморегуляція навчальної діяльності озброює старшокласниківуміннями бачити кінцеву мету діяльності, самостійно визначати оптимальні шляхи досягненняі добиватися її здійснення. Результатом саморегуляції є цілеспрямованість,організованість, уміння володіти собою, самостійне виконання завдань натворчому рівні.
Єдність знань (особливої форми засвоєння результатівпізнання, процесу відображення дійсності), умінь (доцільного використанняучнями здобутих знань) та навичок (автоматизації дій, що забезпечує швидкістьдіяльності) старшокласників є основою їх творчого розвитку в навчальномупроцесі.
Творчість – продуктивна людська діяльність, здатнапороджувати якісно нові матеріальні та духовні цінності суспільного значення,її основою є формування в учнів різноманітних, глибоких і міцних систем знань,максимальна стимуляція самостійної діяльності учнів, розвиток стійких творчихінтересів, цілеспрямованості творчих пошуків, наполегливості під час виконаннятворчих завдань.
Для творчого розвитку старшокласників при вивченніприродничих дисциплін необхідним є створення відповідних дидактичних умов, якізабезпечують формування, засвоєння, розвиток понять шляхом організаціїнавчального процесу, підбору необхідних методів, прийомів, організаційних формнавчання.
Дидактичні умови творчого розвитку старшокласників у процесівивчення природничих дисциплін включають:
– врахування психолого-педагогічних досліджень, що базуютьсяна провідних концепціях творчого розвитку школярів (провідні концепції Л.С.Виготського, О.К. Дусавицького, Д. Дьюї, Л.В. Занкова, О.С. Костюка, О.М.Леонтьєва, В.Ф. Паламарчук, Ж. Піаже, О.Я. Савченко, З. Фрейда, розвивальнітехнології І.П. Волкова, І.П. Іванова, Г.К. Селевко, І.С. Якиманської);
– технологічну компетентність учителя – систему йогокреативно-технологічних знань і умінь педагогічної діяльності. Формуваннятехнологічної компетентності спеціаліста здійснюється у процесі засвоєннязмістового, діяльнісного й особистісно орієнтованого компонентів діяльності;
– творчість учителя, що передбачає: ефективне застосуванняпедагогічного досвіду в нових умовах, удосконалення, раціоналізацію,модернізацію відомого згідно з новими завданнями, засвоєння наукових розробок іїх творче застосування; гнучкість при виконанні запланованого в неочікуванихситуаціях; вдале імпровізування як на основі точного знання й компетентногорозрахунку, так і інтуїтивно; вміння обґрунтовувати як раніше підготовлені, такй інтуїтивні рішення; вміння бачити близьку, середню і далеку перспективу вроботі; розмаїття варіантів розвитку ідеї, реалізації її в конкретних умовах,вміння трансформувати рекомендації методичних посібників;
– структуру діяльності вчителя, що включаєорганізаційно-прогностичну, конструктивно-проектувальну, організаційну,аналітично-оціночну, дослідницько-творчу складові;
– мотиви навчання учнів – це комплекс педагогічнихстимулюючих факторів, що забезпечують успішний старт творчої роботи учнів івключають доброзичливе й чітке роз’яснення мети, завдань, значення самостійногорозв’язання певної проблеми, надання права самим учням спинитись на певномурівні її виконання (креативному, евристичному, пошуковому), формі діяльності,визначенні орієнтовного часу і способах діяльності, коли вона є поглибленимпошуком справді значущого для учнів знання;
– мисленнєві операції при формуванні в свідомості учнівприродничонаукової картини світу, котрі передбачають глибоке осмислення,усвідомлення, розуміння сутності світу природи – середовища існування людини,яка в свою чергу зацікавлена у збереженні цілісності, чистоти, гармонії уприроді. Природничонаукова картина світу – це інтегральний образ природи,створений шляхом синтезу природничонаукових знань на основі системифундаментальних закономірностей природи.
– уміння застосовувати здобуті знання в нових умовах, якіпередбачають розвиток психологічних механізмів використання освоєних способівдій, насамперед таких узагальнених прийомів розумової діяльності, якабстрагування, порівняння, узагальнювання, аналіз, синтез і перенос, якіпроявляються в різних видах діяльності. До нових умов належить подальшанавчальна практична творча діяльність.1.2 Біологічнізадачі та їх використання для творчого розвитку дитини
Існує велика кількість методичних прийомів, за допомогою якихможна керувати інтелектуальним розвитком школярів. Один з них — це використанняна уроках біології задач, запитань-завдань, запитань-задач, які залучають учнівв активний пізнавальний пошук, формують у них прийоми розумової праці. Добревідомо, що при вивченні таких наук, як математика, фізика, або хімія задачівідіграють дуже суттєву роль. Сучасна біологія містить чимало матеріалу, прививченні якого, рішення задач може дати користь.
Провідні методисти вказують, що біологічна задача є одним знайефективніших засобів, що забезпечує творчий рівень засвоєння біологічнихзнань, сприяє вихованню в учнів творчої особистості, розвитку пам’яті,логічного мислення.
Біологічні задачі принципово відрізняються від задач зматематики, фізики тим, що спрямовані на живі об’єкти, кожен з якихнеповторний. Для їх рішення необхідно не просто багато знати про життя живихорганізмів, а й уміти, за необхідності, застосовувати знання з математики,фізики, хімії, вміти вибудовувати логічні ланцюжки і робити висновки;продумувати досліди, які доводять ту чи іншу версію.
Методика застосування біологічних задач на уроках біологіїнадає вміння не тільки вміло використовувати біологічні задачі в системі, алей, при потребі, складати їх. В умовах сучасної школи, де відчувається нестачазабезпечення, біологічні задачі є легко доступним засобом активізаціїдіяльності учнів і конкретизації матеріалу. Останнім часом спостерігаєтьсятенденція посилення уваги до задач, освітнє, виховне та розвиваюче значенняяких важко переоцінити. Водночас дана тема відображена в біологічній методичнійлітературі недостатньо, епізодично. Питання щодо ефективності і необхідностівикористання задач, їх класифікація залишаються ще й досі мало розробленими.
Поруч із терміном «задача» в психології, педагогіціта інших областях наук широко застосовуються терміни «проблема»,«проблемна ситуація». Однак, співвідношення даних понять визначаютьсяпо-різному кожним автором. По-різному також трактуються поняття«задача» та «завдання».
Отже, необхідно сформулювати окремі визначення. Насамперед,що вважати біологічною задачею?
Визначення 1: навчальне завдання, яке передбачає пошук новихзнань, способів (умінь) і стимуляцію активного використання в навчаннізв’язків, відношень, доведень.
Визначення 2: будь-яка учбова задача – це завдання, якескладається з умови і запитання.
Визначення 3: біологічною задачею можна вважати запитання(Чому? Як? Навіщо?) або пропозицію (знайдіть, встановіть, доведіть тощо), яківимагають від учнів активної розумової діяльності, що дає змогу встановитизв’язки між різними пунктами знань, висунути оригінальні гіпотези.
Рішення біологічних задач належить до методів активногонавчання (МАН). Активне навчання припускає використання такої системи методів іприйомів, що спрямовані головним чином не на повідомлення учням готових знань,їхнє запам’ятовування і відтворення, а на організацію учнів для самостійногоодержання знань, засвоєння умінь і навичок у процесі активної пізнавальної іпрактичної діяльності. Богданова О.К. відносить рішення біологічних задач доімітаційних неігрових методів. Імітаційні методи передбачають, як правило,надання учням професійних умінь і навичок пов’язані з моделюванням ігровихситуацій. Разом з тим у літературі можна зустріти ще один підхід докласифікації методів активного навчання. Він запропонований Г.М. Муртазіним іполягає у виділенні методів активного навчання з числа традиційних. Біологічнізадачі потрапили у групу словесних методів.
Освітня роль біологічних задач виявляється в тому, що їхвиконання сприяє глибокому засвоєнню основних біологічних понять, теорій,законів, служить простим, зручним та ефективним засобом перевірки ісистематизації знань, умінь і навичок учнів, дає можливість у більшраціональній формі повторювати матеріал, конкретизувати, розширювати іпоглиблювати знання, активізувати розумову діяльність учнів.
Виховне значення задач полягає в тому, що їх виконання сприяєформуванню в учнів певних поглядів на природу, виховує волю до подоланнятруднощів, дозволяє здійснювати екологічне, естетичне, економічне виховання.
Вирішення біологічних задач допомагає здійснити зв’язоктеоретичних знань учнів із практикою, встановити своєрідний міст до проведенняорієнтації на професії, пов’язані із сільським господарством, медициною,ветеринарією.
Розвиваюча функція задач полягає в розширенні кругозоруучнів, встановленні міжпредметних та міжкурсових зв’язків. Рішення задач сприяєрозвитку пізнавального інтересу до предмету біології, демонструє зв’язок теоріїз практикою, дає змогу розвивати мислення, зокрема здатність аналізувати,виявляти риси подібності й відмінності, узагальнювати, формує в учнівраціональні прийоми розумових дій, розвиває самостійність в роботі.1.3Класифікація біологічних задач
В методичній літературі нема чіткої та послідовної класифікаціїбіологічних задач, зустрічаються лише відомості про окремі їх види. На основіцього можна зробити спробу класифікації біологічних задач за різними ознаками.
Класифікація за змістом. За змістом задачі можутьвідповідати матеріалу кожного року навчання: задачі з ботаніка;
· задачі ззоології;
· задачі збіології людини;
· задачі зеволюційної теорії;
· задачіекологічного змісту;
· задачі зцитології;
· задачі змолекулярної біології;
· задачі зембріології;
· генетичнізадачі.
Серед кожного типу можна виділити щей окремі види.
Генетичні задачі можна поділити на 3 види:
· розрахунковізадачі, в яких питання стосується прогнозу фенотипічних та генотипічниххарактеристик потомства або вірогідності появи серед нащадків певного гено- чифенотипу.
· задачі навизначення генотипів батьків через гено- чи фенотипи нащадків.
· задачі навизначення характеру наслідування якоїсь ознаки через фенотипи поколінь, якійдуть одне за одним, та якісну і кількісну характеристику потомства.
Види екологічних задач:
· задачі,які розвивають поняття про середовище та його фактори.
· задачі,які розвивають поняття про екологію окремих організмів.
· задачі,які розвивають популяційно-екологічні поняття.
· задачі,які розвивають біогеоценотичні поняття.
· задачі,які розвивають біосферні поняття.
Задачі дослідницького характеру.
Виділяють такі види задач дослідницького характеру:
1)задачі на вирішення певної наукової проблеми – це конкретніситуації, які потребують свого розв’язання шляхом логічного аналізу іззастосуванням відомих учням знань з біології та з інших предметів шкільногокурсу.
2) задачі на пояснення конкретних фактів, отриманих врезультаті наукового дослідження, виявлення неврахованих причин, що могливплинути на результати.
3) задачі, що потребують аргументації чи спростування якоїсьнаукової гіпотези.
4) задачі на уявне експериментування для перевірки певноїгіпотези.
5) задачі на доказ.
Задачі на продумування експерименту або на їх інтерпретаціюнаправлені на вміння аналізувати поведінку складних систем з багатимивнутрішніми зв’язками, прогнозувати шляхи розвитку таких систем, шукатинеобхідні відомості інших розділах біології і навіть в інших науках. Такимчином виробляється правильне уявлення про хід наукового пізнання, що на жаль,часто не забезпечує вивчення біології в цілому.
Можливі і такі дослідницькі задачі, які суміщають в собікілька з перелічених видів. Наприклад, задачі на пояснення конкретних фактівможуть передбачати висунення гіпотез, їх доказ або спростування, побудовуексперименту для перевірки тої чи іншої гіпотези.
Деякі автори дослідницькі задачі називають творчимизадачами. Пояснюють це тим, що вони не тільки активізують навчальнудіяльність учнів, а й пробуджують інтерес, розвивають творчі здібності, логічнемислення. Крім того, допомагають вчителю виявити обдаровану дитину знестандартним мисленням та створити в класі сприятливий психологічний клімат.Творчі задачі можуть використовуватися для активізації пізнавальної діяльностіучнів, як домашнє завдання, замінити етап розминки, сприяти рефлексії вивченогоматеріалу, а головне – виявити учнів із ґрунтовними знаннями та логічниммисленням – майбутніх біологів.
Задачі з професійною направленістю.
Учням необхідно давати задачі по використанню біологічнихзнань як в практичних роботах, на уроках, так і у виробничій ісуспільно-корисній роботі. Для правильного розуміння сільськогосподарськоїпрактики можливе використання задач при розвитку таких понять, як „організм якєдине ціле”, „зв’язок будови з функцією”, „взаємозв’язок рослин і тварин з середовищем”.1.4 Використаннятворчих задач на уроках біології
Використання творчих задач на уроках біології значно підвищуєефективність навчання. Творча задача – це задача, при рішенні якої необхіднознайти новий алгоритм рішення. Умови таких задач безпосередньо не говорять проте, які знання знадобляться для їх рішення, тому діяльність учнів спрямована наїх виявлення і підбір необхідних відомостей. При рішенні таких задач можутьзнадобитися знання з різних розділів фізики, хімії, географії і т.д. Основноюознакою творчого процесу служить відмовлення від традиційного підходу доінтерпретації існуючих даних.
Творчі задачі на уроках біології дозволяють:
· узагальнити,повторити і засвоїти навчальний матеріал;
· ознайомитиучнів з досягненнями в області природничих наук;
· розвиватитворчі здібності учнів, пізнавальний інтерес, абстрактне і логічне мислення;
· формуватинавички спільної роботи;
· встановлюватиміж предметні зв’язки.
Творчі завдання застосовують на уроках з різних тем. Однакїхнє використання вимагає більшого часу, додаткової підготовки вчителів іучнів. Вести урок, де застосовується проблемний підхід, складніше, ніжпроводити урок у пояснювально-ілюстративній формі. Проте, ці уроки впливають научнів, формуючи в них інтерес до біології, розвиваючи творче мислення.
Задачі діляться на кількісні (розрахункові), якісні йекспериментальні.
Кількісні задачі. Багато спостережень і дослідів з анатомії,фізіології і гігієні людини зв'язані з вимірами: визначення росту і маси тіла,підрахунок частоти пульсу і дихальних рухів, визначення життєвої ємностілегень, часу максимальної затримки дихання й ін. Виміри дозволяють перевіритинавички самоконтролю і порівняти отримані дані із середньостатистичними.Результати вимірів надалі можуть використовуватися учнями для оцінки станусвого здоров'я, складання раціону харчування й ін.
Якісні задачі. До якісних відносяться, наприклад, задачі напорівняння органів людини з гомологічними органами тварин. Це дає можливістьознайомити учнів з методами порівняльної анатомії. При рішенні задач такоготипу визначаються лише якісні співвідношення між біологічними величинами, щодає можливість виявити причинно-наслідкові зв'язки між явищами. При цьому частовикористовуються малюнки, графіки, таблиці, іноді експеримент.
Задачі на розпізнавання органів за їхньою функцією сприяютькращому розумінню учнями зв'язку між органом і його функцією. Ці задачівимагають виділення відмітних ознак на основі функціональної ознаки (наприклад,вплив навантаження на масу хребця).
До якісних можна віднести також задачі наступних типів:
— задачі, що вимагають розпізнавання препаратів органів за їхсловесним описом;
– задачі на визначення фізіологічних процесів, якідемонструються (наприклад, визначення умовних і безумовних рефлексів і їхньогогальмування);
– задачі на зв'язок будови і функцій, наприклад, визначенняпотужності шийних м'язів по бугристості на потиличній кісті людини;
– задачі на зв'язок теоретичних знань основ анатомії іфізіології людини з особистою і суспільною гігієною.
Експериментальні задачі. До експериментальних задачвідносяться складання гіпотези, формулювання висновків з результатів досвіду,доказ висунутих припущень. Задачі на складання гіпотези використовуються в тихвипадках, коли в учнів були визначені теоретичні знання або матеріалиспостережень, на основі яких можна зробити які-небудь припущення. Такіекспериментальні задачі проводяться за звичайним планом: складання гіпотези,обговорення способів її перевірки, конструювання досвіду і його проведення.Правильність висунутого припущення доводиться експериментально.
Пропонується кілька однотипних задач. Одні з них розбираютьсяразом з учнями, інші використовуються для самостійного складання гіпотез.
При рішенні задач на доказ учні, ознайомившись з результатамидосліду, повинні скласти план досліду і, проробивши його, довести правильністьвисновку.
У творчих задачах можуть використовуватися протиріччя внаукових фактах, протиріччя між життєвими уявленнями і науковими фактами, атакож нові факти, яким важко знайти пояснення на основі наявних знань.
Розвиткові творчих здібностей учнів значною мірою сприяютьзадачі, які вимагають використання життєвого досвіду і повсякденнихспостережень. Життєвий досвід часто вступає в протиріччя з отриманими назаняттях знаннями, породжуючи проблемні ситуації, дискусії, суперечки, що єпередумовою для створення творчої атмосфери на уроці.
Деякі педагоги пропонують наступну класифікацію творчихзадач:
– на спостережливість;
– на встановлення причинних зв'язків;
– розвиваючі логічні і комбінаторні здібності;
– формуюче системне мислення;
– семантичні задачі;
– на виявлення зв'язків між образною і словесною інформацією;
– на причинно-наслідкові відносини;
– на зв'язок цільових і причинних відносин;
– на розвиток системоутворюючої творчої активності.
До задач на спостережливість відносяться такі, длярішення яких досить звернутися до відомих явищ і фактів. Систематична робота вцьому напрямку спонукає учнів інакше глянути на звичайні явища.
Наприклад, задача на спостережливість: коли на уроціфізкультури ви виконуєте команду „Покладіть руки на стегна!”, у дійсності наякі кісти спираються ваші руки?
Відповіді учнів: тазова кіста, стегнова кіста.
Це просте питання дає можливість з'ясувати, чи правильношколярі розрізняють наукові терміни і життєві назви, чи вірно представляютьтопографію кістяка. Вони учаться аналізувати факти повсякденного життя і,насамперед, навчаються помічати їх.
Задачі на встановлення причинно-наслідкових зв'язків: у більшості країн у жаруп'ють прохолодні напої, а от у країнах Азії прийнято пити гарячий чай навіть усамі пекучі години. Як це пояснити?
Відповіді учнів:
– гарячий чай краще втамовує спрагу, поліпшуєтьсятерморегуляція і потовиділення; з потом з організму виділяються шкідливіречовини;
– якщо пити гарячі напої, судини розширюються, температуратіла підвищується, збільшується тепловіддача і людям стає прохолодніше; а вінших країнах у жару п'ють холодні напої, щоб багато не потіти;
– людям у жару для відновлення тепла потрібно пити гарячийчай.
Другу відповідь можна вважати правильною, але учень допустивнеточність, написавши, що вживання гарячого напою безпосередньо підвищуєтемпературу тіла. В міру надходження в травний тракт гарячого напій приймаєтемпературу тіла, але при цьому рефлекторно підсилюється потовиділення ірозширюються судини, що веде до охолодження організму.
Задачі, що розвивають логічні і комбінаторні здібності.
Задача: Два учні сперечалися. Один затверджував, щокістка – складний живий орган, а іншої заперечував це. Хто з них прав і чому?
Відповіді учнів:
– кістка – складний живий орган, тому що кістка росте, береучасть в обміні речовин, складається з червоного і жовтого кісткового мозку,бере участь у створенні кліток кров;
– кістка міцна завдяки мінеральним солям і пружна завдякиорганічним речовинам, які утримуються в ній; кістка складається з кістковоїтканини, тканина з клітин, а клітини – живий організм; кіста росте в довжинузавдяки окістю;
– у кістці є кровоносні судини, що виробляють кров;
– кістка – живий орган; вона складається з ряду тканин,різноманітних по своїй структурі; у кістах знаходяться нерви і кровоноснісудини;
– кістки беруть участь в обміні речовин через окістя.
Це питання дає можливість учням закріпити знання основнихбіологічних понять: ознаки живого, співвідношення частини і цілого. Першавідповідь спирається на основні ознаки живого, такі як ріст, обмін речовин,кровотворення (поділ клітин). Неточність можна віднести до недбалої редакції:кістка не складається з червоного і жовтого мозку, а містить ці утворення.
Значно більший інтерес являє друга відповідь. Логіка учнятака: якщо кістка складається з клітин, а клітини – «живий організм», як ікістка. До того ж міцність кістки не можна вважати ознакою живого – бетон тежміцний. Незважаючи на явну плутанину понять „частина” і „ціле” (тут клітиначастина, а не цілий «живий організм»), важливий висновок: якщо до складусистеми входять живі елементи, те така система жива.
Помилка в наступній відповіді пов’язана з тим, що учні ще не вивчали процесутворення крові, тому учень припустив, що кров утвориться в кровоноснихсудинах. Такі помилки не страшні: у ході навчання вони будуть виправлені.Помилки і неточності інших відповідей розбираються й обговорюються з всімаучнями.
Задачі, які розвивають логічні і комбінаторні здібності, вимагають уміннялогічно міркувати, знаходити групи факторів, які сукупно впливають на організм,оцінювати події по ступені їхньої значимості.
Задачі, які формують системне мислення, вчать враховувати зв'язкиміж явищами і розуміти, яким чином відіб'ється на системі той або інший вплив.В основному це питання прикладного характеру, які вимагають виявлення зв'язківз анатомо-фізіологічними поняттями і санітарно-гігієнічними рекомендаціями.
Задачі, які вимагають системного мислення. Задача: У чому перевагаправильної осанки?
У своїх відповідях учні відзначали, що правильна осанка маєне тільки естетичне значення:
– при неправильній осанці неминуче відбувається скривленняхребта, яке утруднює роботу серця, легень і інших внутрішніх органів;
– при правильній осанці краще протікає процес росту людини.
Семантичні задачі (пояснення назв термінів, визначень і т.п.)визначають ту базу знань, без якої творчість неможлива. При рішенні задач цьоготипу особлива увага приділялася помилкам, пов'язаним з диференціацією науковоїі побутової лексики.
Задача: Поясніть значення і походження слів: печінка, м'язи,п'ясток, зап'ястя, анатомія, лімфа, серце, синапс, вітаміни, скелет, кістка,череп, ахілово сухожилля.
Відповіді учнів, оцінені як правильні:
– печінка походить від слова «пекти», вона зігріває своїмтеплом минаючу через неї кров, яка обігріває наш організм; у печінцівідбувається сильний обмін речовин; м'яз – «миша, яка бігає» під шкірою; слова«п'ясток», «зап'ястя» відбулися від числа п'ять;
– анатомія – «розсічення», розрізування тіла (греч.); лімфа –чиста вода (лат.); серце – розташовано в середині грудної клітки; синапс –з'єднання (греч.); вітаміни – життя (лат.); скелет – «скелос» (греч.); кістка –сухий, худий (старослав.); череп – «чаша»; поняття «ахілово сухожилля» походитьвід імені сина давньогрецької богині Фетиди Ахілла, якого вона, щоб зробитиневразливим, купала у вогненній ріці, тримаючи за п'яту.
РОЗДІЛ2. МЕТОДИКА РОЗВ`ЯЗУВАННЯ ВИНАХІДНИЦЬКИХ ЗАДАЧ
Методика теорії розв'язуваннявинахідницьких задач (ТРВЗ) безперервно розвивається. Ідеї та методипереносяться в технічні галузі: художні системи, менеджмент, управлінняколективами, рекламу, розв'язання соціальних проблем. Дитина, яка володієелементами ТРВЗ, намагається розв'язувати свої проблеми без застосування сили.Інженер за допомогою ТРВЗ має можливість ефективно розвивати та вдосконалюватитехнічні системи. Бізнесмени, опанувавши ТРВЗ, обганяють конкурентів іпідвищують свої доходи за рахунок більш ефективного використання наявнихресурсів. У педагога, який застосовує ТРВЗ, діти вчаться із захопленням, безперевантажень засвоюють нові знання, розвивають мовлення і мислення.
ТРВЗ створена вітчизнянимдослідником Г.С.Альтшуллером (народ, у 1926 р., літературний псевдонім Альтов)і його школою. В основу теорії покладений постулат про об'єктивність законіврозвитку техніки, що можуть бути виявлені і свідомо використані увинахідницькій та прогностичній діяльності. При цьому акцент у ТРВЗ робитьсясаме на вивченні розвитку техніки, а не на «осяянні» («інсайт») винахідника підчас розв'язування складних задач.
Розробка теорії як прикладноїінженерної дисципліни почалася в м.Баку в 1946 р. Перша публікація з'явилася вжурналі «Питання психології» у 1956 р. Сьогодні в інженерну ТРВЗ включені:переліки прийомів розв'язування технічних і фізичних суперечностей; покажчикигеометричних, фізичних, хімічних і біологічних ефектів; АРВЗ — алгоритмрозв'язування нестандартних винахідницьких задач; ЗРТС — закони розвиткутехнічних систем і так званий диверсійний аналіз, який слугує для прогнозуванняаварій. Відмітною рисою сучасної ТРВЗ є поєднання як перерахованих інженернихкомпонентів, так і курсів гуманітарного характеру: РТУ (розвиток творчої уяви)— курс, створений на базі дослідження значної кількості здобутків науковоїфантастики; ЖСТО (життєва стратегія творчої особистості) — курс, складений наоснові дослідження понад 1000 біографій творчих особистостей.
У даний час ТРВЗ-методики,крім суто інженерних розробок, використовуються під час аналізу великих систем(наприклад, організаційної структури підприємств та навчальних закидів і: у рекламнихкампаніях: Їм побудови наукових гіпотез і методик, у тому числі й педагогічнійспрямованості.
До переваг ТРВЗ, на відмінувід ряду закордонних методик розв'язання творчих задач («мозковий штурм», синектика,морфологічний аналіз, метод фокальних об`єктів, можна віднести:
— істотне підвищенняймовірності розв'язання нестандартних задачі;
— можливість усвідомленого розв’язанняоднієї задачі за допомогою різних методик, що уможливлює «перехресну» перевіркуотриманих розв'язків;
— можливість перевірки ходурозв'язування і розширення отриманої відповіді [1].
У школі біологія — переважноописова дисципліна. На уроках інших предметів природничо-наукового циклу(наприклад, фізики чи хімії) отримані учнями знання можна закріплювати іконтролювати за допомогою задач. З біологією справи гірші. Закріплення іконтроль знань у межах предмета традиційно здійснюються такими способами:
1. Переказ учнями навчальногоматеріалу. Спосіб гарний тим, що показує, наскільки точно матеріал бувзапам'ятований, але поганий, оскільки не дає змогу судити про те, як ученьнавчився застосовувати знання, оперувати ними.
2. Практичні та лабораторніроботи. За допомогою цього способу можна визначити, як засвоєний матеріал, якучень оперує знаннями. Недолік способу в тому, що він займає багато часу,вимагає спеціального обладнання, а перевіряє порівняно невелику частинупрограми.
3. Перевірочні та контрольніроботи. Питання, запропоновані учням, звичайно допомагають оцінити і ступіньзасвоєння знань, і ступінь володіння ними. Недосконалість способу в тому, щоучні просто бояться контрольних і перевірочних, зростає рівень тривожності. Дотого ж такі роботи застосовуються тільки для контролю, а закріплення знань вонине забезпечують. Ефективність освітнього процесу може бути значно підвищенашляхом застосування творчих задач. Під творчою задачею ми будемо розумітипроблему:
— з нечітко заданими умовами;
— яка має суперечності;
— припускає не одинрозв`язок, а серію відповідей, часто взаємозалежних
застосування творчих задач науроках допомагає вчителю:
1) використовувати отриманіучнями знання для розв`язання різних практичних, дослідницьких і навчальнихзадач, тобто закріплювати знання учнів;
2) демонструвати учням красунаукової думки, досягнення вчених у галузі природничих і технічних наук: творчізадачі і їхні контрольні відповіді являють собою красиві, витончені та яскравіприклади роботи творчої думки;
3) розвивати індивідуальніможливості й творчі здібності дітей (більшість творчих задач припускає не один,а гаму відповідей, що дає змогу висувати відразу кілька гіпотез, поясненьпричин явищ);
4) сприяти формуванню в учнівнавичок одержання, обробки і представлення наукових знань як у письмовій, так ів усній формі;
5) сприяти розвиткупізнавального інтересу учнів через радість творчості й ті позитивні емоції, яківони відчувають, розв'язуючи творчі задачі;
6) сприяти формуванню навичокпродуктивної спільної роботи в групі;
7) привертати увагу учнів дотеми уроку [2, 4].
Відомий дослідник системиТРВЗ І.Л.Вікентьєв виділяє п'ять типів творчих задач. Розроблений ним підхіднайбільш цікавий саме ця вчителя біології, адже дає змогу сконструювати творчузадачу, використовуючи будь-який цікавий приклад або матеріал. Для цьоговводиться визначення: модель як загальне поняття для обмеженої частининавчального матеріалу (закон, фрагмент теорії, поняття, принцип тощо).
Наводимо типологію творчихзадач і типові формулювання.
• Впізнавання учнями моделі вумовах формулювання задач:
— назвіть модель, використанув переліку прикладів;
— оберіть правильневідповідно до моделі твердження з даного ряду;
— закінчіть фразу відповіднодо моделі.
• Пряме застосування учнямимоделі:
— застосуйте модель іотримайте заданий результат;
— знайдіть помилку взастосованій моделі.
— наведіть свої прикладивикористання моделі.
• Застосування учнями кількохзасвоєних моделей (на вибір):
— застосуйте деякі іззасвоєних моделей та отримайте заданий результат:
— застосуйте деякі іззасвоєних моделей та отримайте гаму можливих відповідей;
— сформулюйте задачі підвідоме розв'язання.
• Задачі на застосуваннябіологічного ефекту чи явища:
— де, коли і навіщо можназастосовувати даний біологічний ефект (явище)?
• Дослідницькі задачі:
— на підставі даних зробітьузагальнюючий висновок.
(Зазначимо, що вонистановлять для нас інтерес з точки зору завдань нашого дослідження і томурозглянемо їх докладніше [5,6].)
РОЗДІЛ3. ПРИКЛАДИ ВИНАХІДНИЦЬКИХ ЗАДАЧ
Задача «Молюски стежать заМісяцем». Конхіокультура (розведеннямолюсків) — одна з давніх і дуже прибуткових галузей культурного океанічногогосподарства. Приблизно через вісім днів після ікрометання устриць починається«роїння» їхніх личинок. Вони дуже недовго плавають, а потім осідають на твердийсубстрат. У мулистому гирлі річки Шельди в Голландії устрицеводи збільшуютьсвої «стада», укладаючи на морське дно черепицю, що слугує для личинок штучнимсубстратом. Цього не можна робити задовго до масової появи личинок, оскількичерепичини будуть швидко зайняті іншими організмами. Таким чином, від зоологапотрібно визначити, якщо це можливо, коли відбудеться «роїння». Молюскирозмножуються в середині року, але така точність прогнозу недостатня. Прогноз ґрунтуєтьсяна багаторічних спостереженнях і звучить дивно: «Основний максимум появиличинок варто очікувати щороку між 26 червня і 10 липня, приблизно через 10днів після молодика чи місяця уповні». Це здається містикою, але є чистоюправдою. Оскільки «роїння» відбувається через вісім днів після ікрометання,саме ікрометання слід очікувати через два дні після молодика чи повного місяця.
Назвіть фактор, що визначаєчас розмноження устриць. Запропонуйте гіпотези, що пояснюють механізм його дії.
Відповідь. Цим фактором є приплив,точніше момент збігу сонячного і місячного припливів, що буває один раз намісяць і супроводжується особливо високою хвилею. Як він впливає на устриць, щеневідомо, напевно, це пов'язано з тиском води, коливання якого максимальні самепід час припливів. Крім того, приплив викликає зміну освітленості на дні моря.
— Порівняйте, яка модельефективніша і є оптимальною в даних умовах.
Задача «Неприступна…огорожа». Існує проблема: як запобігтивиходу диких звірів на автостради, щоб вони не зіштовхувалися з автомобілями іне забридали до міста. Різні пастки й огорожі малоефективні й економічноневигідні. Як бути?
ІКР: звірі самі не виходятьна траси. (ІКР — ідеальний кінцевий результат (терм. ТРВЗ).)
Підказка. Розгляньте ресурси. Чого «завизначенням» бояться звірі? Що може їх зупинити?
Під час розв'язання доцільнознайти гаму розв'язків і оцінити ефективність. Наприклад, чи ефективнопобудувати огорожу вздовж усього шосе? Важливо пам'ятати, що, оцінюючирозв'язання, ми не повинні оцінювати учня, щоб не скривдити його на очах усіх.Розв'язання повинне бути «іменним» лише в тому випадку, якщо воно правильне.Якщо ж воно погане — нехай воно буде «безіменним»...
Можлива відповідь 1. У Західній Німеччині почалирозміщувати вздовж доріг і навколо міських окраїн предмети з пористої гуми,просочені речовиною, що імітує запах людини. Ці хімічні «опудала», виконані увигляді, наприклад, листків, підвішуються на гілки. Для людського нюху вонизлегка пахнуть лимоном, але тварини розрізняють у них запахи масляної кислоти,амоніаку й інших компонентів людського поту. Птахи не бояться цього запаху, алекабани, лосі, зайці, козулі й інші тварини перестають виходити на вулиці йдороги і так уникають зіткнення з машинами.
Можлива відповідь 2 Відомо, яка величезнакількість живності — їжаків, дрібних хижаків, жаб — гине під колесамиавтомобілів. Якщо прокласти під полотном дороги труби, то живі істоти швидкозвикають до них і успішно користуються ними. На Алясці зробили тунель длялосів. Якщо раніше у цьому місяці відбувалося до 40 зіткнень, то теперкількість їх скоротилася до 7. До того ж уздовж шосе встановлена триметровасітка, посилена ілюмінацією над ділянкою дороги.
Можлива відповідь 3. Запропоновано встановлюватина машинах ультразвукові свистки, що видають звук тільки у разі наявностісильного потоку повітря. Коли машина рухається, напір повітря достатній длявключення свистка. Люди його не чують, а тварини чують, і це попереджає їх прорух машини.
— Запропонувати серіюекспериментів для перевірки факту, гіпотези.
Задача «Коли немає компаса». Є гіпотеза, що тварини чутливі домагнітного поля Землі, тобто здатні, наприклад, у ньому орієнтуватися. Магнітначутливість птахів є одним з тих механізмів орієнтування, завдяки яким перелітніптахи долають величезні відстані й практично не збиваються з курсу.Запропонуйте серію експериментів для перевірки гіпотези.
Можлива відповідь.Експеримент 1. Магнітна чутливість комах. У термітнику комахи розташовуютьсявпоперек силових ліній. Якщо термітник екранувати від зовнішнього поля, комахирозсіються. При відновленні поля вони знову «відновлять порядок». Отже, термітичутливі до магнітного поля Землі.
Експеримент 2 Магнітна чутливість птахів.Група пташенят мухоловки вирощувалася в магнітному полі, «повернутому» щодоземного. З настанням осені вони летіли аж ніяк не туди, куди було потрібно.
Виникає питання: як ефективноорганізувати роботу з класом під час використання вчителем на уроках творчихзадач. Учитель може використати групову форму роботи. Клас поділяється на кількагруп, кожна з яких отримує одне і те саме завдання. Результат роботи групиможна здати вчителеві. «Спікер» однієї з груп повідомляє результати роботи, арешта усно його доповнюють. Цей прийом аналогічний інтерактивному методу —«експертні групи».
Також однією з технологійрозв'язання творчих задач у групах є «мозковий штурм» (широко використовуєтьсяі в інтерактивному навчанні). Основні переваги застосування «мозкового штурму»:
— учні тренують уміння коротко і чітковисловлювати свої думки;
— учасники «штурму» вчаться слухатиодин одного;
— отримані розв'язки часто виявляютьнові підходи до вивчення теми.
ВИСНОВКИ
1. Булорозглянуто використання біологічних задач на уроках біології та встановлено, щобіологічна задача є одним з найефективніших засобів, що сприяє розвиткупам’яті, логічного мислення, технічного мислення, самостійності та кращомусприйняттю біологічних термінів та законів.
2. Ознайомилисьз класифікацією біологічних задач, зокрема за змістом, коротко зупинились наекологічних задачах, задачах дослідницького характеру.
3. Встановили,що творчі задачі на уроках біології дозволяють: узагальнити, повторити ізасвоїти навчальний матеріал; ознайомити учнів з досягненнями в областіприродничих наук; розвивати творчі здібності учнів, пізнавальний інтерес,абстрактне і логічне мислення; формувати навички спільної роботи; встановлюватиміж предметні зв’язки.
4. Розглянулиприклади творчих задач, які можна застосовувати при вивченні тем з зоології. Оглядове висвітлення проблемивпровадження ТРВЗ у практику шкільної біології дає змогу зробити висновки проперспективність і ефективність застосування творчих задач на уроках зоології в8-му класі.
СПИСОКВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Альтшуллер Г.М. Найтиидею. — Новосибирск: Наука, 1986.-87 с.
2. Балл Г.О.Теория учебных задач: психолого-педагогический аспект. – М.: Педагогика, 1990.– 184с.
3. БарнаІ.В., Барна М.М… Барна Л.С. Біологія. Задачі та розв’язки: Навчальнийпосібник. Видання третє. – Тернопіль: Мандрівець, 2005. – 384 с.
4. БарнаМ.М., Похила Л.С., Яцук Г.Ф. Біологія для допитливих. – Тернопіль: Богдан,2000.
5. БітченкоЮ.Б., Каршашова І.І. ТРВЗ і викладання курсу шкільної біології. // Хімія,біологія. – К.: Шкільний світ, № 18 (270). – 2003. – С. 20 – 23.
6. БорисоваТ. Біологічні задачі на уроках. // Хімія, біологія. – К.: Шкільний світ, № 52(376). – 2004. – С. 6 – 7.
7. Бухвалов В.А.Алгоритмы педагогического творчества. — М.: Просвещение, 1993. — 121 с.
8. Викентьев И.Л.,Каиков И. К. Лестница идей. — Новосибирск:НГПИ, 1992. — 58с.
9. ЛишенкоІ.Д. Біологія 6кл. Запитання, задачі, вправи. — К.: ВЦ «Академія», 2000.
10. Лукьянова М.Развитие мышления школьников в учебном процессе // Учитель. — 2001. — № 1. — С. 8-10.
11. Модестов СЮ.Сборник творческих задач по биологии, экологии и ОБЖД. — СПб: Аккцидент, 1998 — 175 с.
12. НестеренкоАЛ. Страна загадок. — Ростов-на-Дону: Творчество, 1993. — 68 с.
13. Притуляк С. Рольтворческих задач в развитии познавательной активности // Биология. – 2003. — №1(675). – С. 11-14.
14. Творчізадачі на уроках біології. // Хімія. Біологія. – 2005. — № 64 (листопад). –С.12-15.