Научная статья на тему 'Элективный курс «Уровневая организация живой природы» как средство интеграции биологических знаний учащихся средней школы'

Элективный курс «Уровневая организация живой природы» как средство интеграции биологических знаний учащихся средней школы Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
796
83
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Интеграция образования
Scopus
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ШКОЛЬНОЕ БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ / ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС ПО БИОЛОГИИ / ОБОБЩЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Елисеева Ирина Николаевна

В статье обосновывается введение в практику школьного биологического образования элективного курса «Уровневая организация живой природы». Показано значение элективного курса в повышении качества биологической подготовки старшеклассников на основе усвоения обобщенных знаний о живой природе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Элективный курс «Уровневая организация живой природы» как средство интеграции биологических знаний учащихся средней школы»

6. Гнилова, Т Н. Обучение иностранному языку дошкольников с опорой на песенную мелодику : дис. ... канд. пед. наук / Т. Н. Гнилова. — М., 2001. — 187 с.

7. Горлова, Н. А. Состояние методики раннего обучения иностранным языкам на пороге третьего тысячелетия / Н. А. Горлова // Иностр. яз. в шк. — 2003. — № 4. — С. 11—17.

8. Кагуй, Н. В. Программа интегрированного модульного курса по поликультурному билинг-вальному образованию детей дошкольного возраста «Страна Винни-Пуха» („^епше-Ле-РооЬ^ Ьапё“) : учеб.-метод. пособие для учителей англ. яз. дет. дошк. учреждений / Н. В. Кагуй. — Набережные Челны : Набережночелнин. гос. пед. ин-т, 2004. — 23 с.

9. Конышева, А. В. Современные методы обучения английскому языку / А. В. Конышева. — 3-е изд. — Минск : ТетраСистемс, 2005. — 176 с.

10. Пиаже, Ж. Речь и мышление ребенка / Ж. Пиаже. — СПб. : Союз, 1997. — 221 с.

11. Тер-Минасова, С. Г. Изучение иностранных языков и культур на университетском уровне / С. Г. Тер-Минасова // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 19, Лингвистика и межкультурная коммуникация. — 1998. — № 2. — С. 5.

12. Bruner, J. S. The Process of Education / J. S. Bruner. — Cаmbridge, Massachussetts : Harvard University Press, 1969. — 189 p.

13. Gagne, R. M. The Conditions of Learning / R. M. Gagne. — N. Y., 1965. — 212 p.

Поступила 04.03.09.

ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС «УРОВНЕВАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ» КАК СРЕДСТВО ИНТЕГРАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

И. Н. Елисеева (Мордовский государственный педагогический институт им. М. Е. Евсевъева)

В статье обосновывается введение в практику школьного биологического образования элективного курса «Уровневая организация живой природы». Показано значение элективного курса в повышении качества биологической подготовки старшеклассников на основе усвоения обобщенных знаний о живой природе.

Ключевыге слова: школьное биологическое образование; интегрированный элективный курс по биологии; обобщение биологических знаний при использовании элективного курса.

В последние годы мы стали свидетелями и исполнителями быстрых изменений, которые произошли и происходят в сфере российского образования. В рамках различных документов государственного значения обновляется общеобразовательный процесс на основе информатизации, совершенствуется структура образовательного стандарта, улучшается материальная оснащенность школ, осуществляется переход на новую основу финансирования учреждений образования. Однако многое еще предстоит сделать в этой сфере, чтобы не потерять шанс на выживание в условиях жесткой конкуренции на рынке в целом и на образовательном в частности. Сегодня продвижение рынка, разработку и внедрение новой техники и технологий, а самое главное, развитие экономики все страны

связывают в первую очередь с высоким качеством естественно-научной подготовки нового поколения людей.

Во многом реализация обозначенной установки зависит от качественного биологического образования школьников. Биология, пожалуй, единственное средство формирования полноценных представлений о природе, функционирование которой обеспечивает жизнепригодную среду, закономерности существования этой среды, ее здоровьесберегающие возможности, использование природных ресурсов в интересах общества и его экономического процветания.

Вместе с тем в реальной школьной практике достижение желаемого результата биологической подготовки затруднено из-за дискретности выражения учебного материала, особенно на стар-

© Елисеева И. H., 2010

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

шей ступени. В результате у учащихся практически не формируется обобщенное и систематизированное представление о целостности живой природы и ее значении для полноценного функционирования современного общества, а следовательно, умения, связанные с познанием живого, что ставит задачу создания специальных курсов.

Одним из приоритетных направлений в данном контексте представляется реализация принципа интеграции в общебиологической подготовке школьников, позволяющего объединить в единое целое дифференцированные элементы содержания учебного материала. С этой целью нами разработан элективный курс «Уровневая организация живой природы», который призван в определенной мере реализовать функцию интеграции биологических знаний старшеклассников. Курс рассчитан на 34 ч и изучается за счет резерва времени школьного компонента учебного плана.

Для обоснования необходимости включения элективного курса в процесс обучения биологии была проведена диагностика уровня обученности учащихся в соответствии с требованиями действующего стандарта. С 2006 по 2008 г. проверке подверглись учащиеся 11 классов общеобразовательных школ № 30, 32 и 39 г. о. Саранск Республики Мордовия. Во всех школах осуществляется только базовая общеобразовательная биологическая подготовка без ее углубления и использования специальных курсов. Была разработана оригинальная анкета, состоящая из нескольких вопросов, ответы на которые требовали от респондентов назвать, определить, охарактеризовать, объяснить общебиологические понятия, касающиеся уровней организации живой природы. В совокупности они позволили обобщенно представить степень изученности старшеклассниками интересующего нас материала. Всего было проанализировано около 200 устных и письменных ответов учащихся.

Нас также интересовало то, как влияет учебный материал, касающийся уровней организации живой природы, на выбор старшеклассниками будущей про-

фессии, а именно: намерены ли они свою дальнейшую профессиональную деятельность связать с естественно-научной сферой. Для этого учащимся также предлагалось ответить на вопросы.

В целом большинство респондентов заявили о важности и необходимости получения сведений из различных областей естественных наук каждым человеком. Однако, отвечая на вопрос «Какие знания наиболее актуальны сегодня?», только 25 % из них отметили значимость естественно-научных знаний, отдавая предпочтение гуманитарным и общественно-политическим. В качестве наиболее интересных с точки зрения познания учебного материала старшеклассники назвали такие предметы, как история, литература, иностранные языки, экономическая и социальная география, математика и др. (в порядке убывания значимости). Дисциплины естественно-научного цикла оказались практически в самом конце рейтинга, правда, биология среди них занимает одно из «верхних» положений. Это свидетельствует о том, что у молодежи наблюдается падение интереса к естественно-научным знаниям, из которых биологические все же наиболее востребованы.

Рассмотрим, каково на этом фоне состояние собственно биологических знаний выпускников школ в целом и знаний об уровневой организации живых систем в частности.

Отвечая на первый вопрос анкеты, связанный с отличием живых систем от неживых, из предложенных четырех вариантов ответов большинство респондентов (40 %) выбрали суждение об их отличии по составу химических элементов, 32 — о более высокой степени организации живых систем по сравнению с неживыми, 16 — о том, что только живые системы построены из сложных молекул, 12 % — о том, что в неживой природе не встречается высокой степени сложности организации систем. Таким образом, большинство учащихся не имеют четкого представления о том, чем отличаются живые системы от неживых. Это, в свою очередь, говорит об общей слабой предметной подготовленности

школьников, так как характеристика отличий живого от неживого — узловой вопрос всей биологической науки.

На второй вопрос анкеты — о том, почему живые системы являются открытыми, — лишь 36 % учащихся из предложенных четырех вариантов ответов выбрали правильный: живые системы постоянно обмениваются веществом, энергией и информацией с внешней средой. 30 % опрошенных полагают, что живые системы обладают способностью к адаптациям, 22 — что живое «построено» из тех же химических элементов, что и неживое, 12 % — что живое способно размножаться. Оказалось, что респонденты, как и в первом случае, слабо владеют понятийным аппаратом биологии, в том числе касающимся уровней организации живых систем.

Третий вопрос анкеты был связан с уровнями организации живых систем. Только 24 % опрошенных из трех вариантов ответов правильно выбрали первый, отражающий современные воззрения на организацию живого: молекулярно-клеточный, организменный, популяционно-видовой, биоценотический и биосферный уровни. 40 % решили, что это молекулярный, клеточный, органно-тканевый, организменный, популяционный, биогеоценотический и экосистемный. 36 % респондентов сочли правильным такой вариант: клеточный, организмен-ный, видовой, биоценотический, экоси-стемный, биосферный уровни. Полученные результаты обусловлены тем, что учебный материал об уровнях организации живой природы в старших классах рассматривается имплицитно, без обобщения и систематизации, так как основные сведения о них изучаются еще в программе «Общая биология» 9 класса. В курсе биологии 10—11 классов предполагается лишь существенное углубление ранее известных учащимся знаний.

Ответы на последующие вопросы позволяют заключить, что учащиеся имеют слабое представление об уровнях организации живых систем, а также о процессах, протекающих на каждом из таких уровней. Им не вполне понятно, что генетические изменения клеток,

организмов и их видов начинаются и могут происходить лишь на молекулярноклеточном уровне.

Исходя из результатов анкетирования можно сделать вывод, что уровень знаний о живых системах, закономерностях и свойствах их функционирования, иерархии живой природы, процессах, происходящих на каждом уровне жизни, у выпускников общеобразовательных школ республики невысок. При этом обозначенный учебный материал имеет чрезвычайно важное значение для формирования у обучаемых научного мировоззрения, поскольку позволяет им видеть окружающий мир как совокупность систем разных уровней организации для более глубокого и всестороннего его познания.

Наряду с анкетированием старшеклассников был проведен опрос учите-лей-предметников городских и районных школ Республики Мордовия. Целью анкетирования было выяснение их отношения к материалу об уровневой организации живой природы, основных трудностей при его преподавании, возможностей использования элективного курса по обозначенной теме для устранения пробелов в биологической подготовке выпускников общеобразовательной школы.

В ходе устных бесед выяснилось, что в учительской среде нет единой точки зрения по поводу места материала об уровневой организации живой природы в системе биологической подготовки обучаемых на разных ее ступенях. 11 % учителей считают, что этот материал лучше изучать в начальных классах основной школы, 40 — в старших ее классах, 50 % — в старших классах средней полной общеобразовательной школы. Все респонденты затруднились обосновать свои предположения. Лишь небольшой процент опрошенных (9 %) уверены, что материал об уровнях организации живого необходимо изучать в течение всего периода биологической подготовки учащихся с 5 по 11 класс. Это обеспечит преемственность соответствующего содержания, ибо в учебниках по биологии практически каждая тема обладает достаточными потенциальными возможностями для формирования такого рода

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

представлений. Особый акцент необходимо делать в 9—11 классах: именно в них мыслительная активность головного мозга учащихся существенно возрастает, чему отчасти способствует и изучение такого сложного для восприятия и осмысления раздела, как «Общая биология».

Более половины педагогов (51 %) констатируют, что уровни организации живой природы в курсе школьной биологии современными учебно-методическими материалами для учащихся освещаются недостаточно подробно и понятно, 30 — придерживаются противоположного мнения, 19 % затруднились с ответом. На наше предложение самостоятельно разработать содержание элективного курса «Уровневая организация живой природы» практически все учителя отреагировали отказом, объясняя его тем, что в городских, сельских и школьных библиотеках недостаточно материала для этого, что у них совершенно нет времени для разработки и апробации курса, а также нет положительной материальной мотивации. Лишь немногие подчеркнули, что они не смогут разработать данный курс из-за нехватки собственной теоретической подготовки для такого рода глубоких обобщений.

В беседах учителя признаются, что испытывают определенные трудности при преподавании материала об уровнях организации живого: не хватает качественной учебной информации и интересных примеров (60,0 %), непонятно практическое значение подобного рода материала в жизни человека (29,6), недостаточно знаний по данной теме (10,4 %).

В подавляющем большинстве случаев учителя биологии считают материал об уровнях организации живой природы необходимым для более глубокого осмысления учащимися закономерностей ее функционирования, так как уровни организации жизни — это теоретический фундамент биологической науки, без которого невозможно качественное ее познание.

В результате проведенной беседы с учителями биологии нами выяснено, что они считают материал об уровневой орга-

низации живой природы чрезвычайно важным и нужным для эффективной биологической подготовки школьников. Однако до настоящего времени вопрос грамотной разработки содержания одноименного курса, а также определения оптимальных форм, методов, средств и условий для его успешного внедрения в образовательный процесс остается открытым и практически непосильным для практикующих педагогов. Исходя из вышеизложенного разработка и апробация интегрированного элективного курса «Уровневая организация живой природы» для старшеклассников общеобразовательных школ представляются весьма целесообразными.

Главная цель курса заключается в формировании у школьников обобщенного представления о целостности живой природы, ее иерархичности и устойчивой организации для становления научного мировоззрения на основе определения места знаний об уровнях живого в биологической составляющей естественнонаучной картины мира.

Перечислим основные задачи курса: 1) обучающие — сформировать интегрированные знания о единстве и взаимосвязях живого и неживого в природе, биологических системах разных уровней как составляющих живой природы, их структурных компонентах, отношениях в них и между ними, эволюционных изменениях живых систем и роли человека в их преобразовании; умения называть основные биологические системы, их компоненты, функции; объяснять взаимосвязи между живыми системами; характеризовать исторические этапы системного изучения живого, уровни организации живого как совокупности сложно организованных и взаимодействующих друг с другом, постоянно эволюционирующих биологических систем; 2) развивающие — способствовать формированию мышления на основе описания, анализа, объяснения биологических объектов, установления причинных и иерархических взаимосвязей и обобщения сведений о системной организации живой природы; развивать любознательность, наблюдательность, пытливость ума, иссле-

№ 2, 2010

довательские умения при выполнении лабораторных и практических работ, устной и письменной речи при обсуждении общебиологических материалов; 3) воспитательные — способствовать формированию научного мировоззрения и культуры познания биологической действительности; ценностных отношений к живой природе и процессам, происходящим в ней под воздействием естественных и искусственных факторов.

В основу разработки элективного курса и отбора его содержания положены принципы интеграции, научности, фундаментальности, системности, историзма, единства теоретической и практической деятельности и уровневого отбора информации. При этом первый из них выступает одним из приоритетных, потому что отражает явление слияния в единое целое ранее дифференцированных элементов систем различных уровней организации. Следовательно, интеграцию знаний в контексте тем курса в общем виде необходимо связывать с познанием обще- и частнонаучных форм и методов исследования природы; места сведений об уровнях организации живого в биологической составляющей естественнонаучной картины мира; истории развития представлений об иерархичности живого и вкладе ученых из различных областей наук в них, теории систем и живых системах разных рангов, закономерностях их функционирования и развития, взаимосвязях в них и между ними; биосферы как глобальной живой системы, ее эволюции, а также человека и его деятельности, нацеленной на изучение и преобразование живого.

В соответствии с приведенными положениями нами разработана программа элективного курса, включающая четыре раздела: «Введение», «Краткая история формирования представлений об уровнях организации живой природы», «Современные представления об уров-невой организации живой природы» и «Место знаний об уровнях организации живой природы в естественно-научной картине мира». В ходе изучения первого раздела внимание учащихся акцентируется на обобщенных сведениях о приро-

де, ее неживом и живом компонентах, обще- и частнонаучных формах, методах познания живого. Во втором разделе рассматриваются исторические сведения о становлении теории систем и теории уровневой организации живого как комплекса систем, вкладе ученых в их развитие. В третьем разделе представлены современные воззрения на уровневость организации живого как совокупности систем различных рангов, собственно уровнях — молекулярно-клеточном, организменном, популяционно-видовом, биоценотическом и биосферном, системах, им соответствующих, закономерностях функционирования, взаимосвязях в них и между ними, биосфере как глобальной системе живого и ее эволюции. Вместе с тем в рамках этого раздела рассматривается материал о взаимодействии природы и человека на современном этапе, последствиях, связанных с ним, способах оптимизации системы «человек — природа — общество». В четвертом разделе обобщаются представления о научной картине мира и месте сведений об уровнях организации живых систем в ней, влияющие на формирование научного мировоззрения обучаемых. Таким образом, логика построения содержания элективного курса базируется на внутри-, меж- и надпредметной интеграции научных знаний.

Для достижения желаемых результатов изучения старшеклассниками элективного курса «Уровневая организация живой природы» необходимы отбор оптимальных форм и методов обучения, разработка оригинальных методических средств, а также учет определенных условий.

Среди форм обучения наиболее эффективными, по нашему мнению, являются школьная лекция (информационноиллюстративная, проблемная, раскрывающая новый материал, обобщающая), классный урок (комбинированный, совершенствования знаний и умений, контроля и проверки качества обучения), лабораторная и практическая работы, семинар (беседа, дискуссия, деловая игра).

Из методов обучения большей эффективностью обладают те, которые по-

ИНТЕГРАЦИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

зволяют осмысливать изучаемый материал, выражать его в обобщенном виде, использовать в учебных и реальных ситуациях. К таковым мы относим словесные методы (актуализирующая, эвристическая, излагающая, обобщающая и систематизирующая беседы; объяснение — причинное, вероятностное, функциональное); наглядные (демонстрация натуральных и изобразительных пособий, медиапрезентаций, специально подобранных материалов из различных сайтов, отражающих уровни организации живого, структуру и свойства биологических систем); практические (самостоятельная работа, распознавание уровней организации живого, определение и характеристика их элементов, выполнение интеллектуальных и практических заданий) и др.

Средствами эффективного усвоения содержания материала элективного курса стали созданная нами программа курса, поурочные разработки и методические рекомендации для учителей, а также учебные задания для выполнения в школе и дома. Они позволили грамотно организовать процесс обучения учащихся биологии и полноценно реализовать методику изучения элективного курса «Уровневая организация живой природы» старшеклассниками средней общеобразовательной школы.

Приоритетными методическими условиями оптимального включения элективного курса в канву общебиологической подготовки старшеклассников были признаны выполнение специально подобранных учебных заданий; реализация межпредметных связей; использование современных информационных технологий. Они позволяют включать учащихся в разные виды деятельности — познавательную, исследовательскую, игровую, трудовую, ценностно-ориентированную и коммуникативную.

В 2007/08 и 2008/09 учебных годах для апробации методики изучения разработанного элективного курса нами был организован обучающий эксперимент, в котором приняли участие порядка 100 выпускников средней школы. Основным критерием оценки его эффективности

послужили результаты выполнения ими ЕГЭ по биологии. Анализ итогов эксперимента показал, что в контрольных и экспериментальных классах качество знаний и умений учащихся существенно различается.

Учащиеся экспериментальных классов на ЕГЭ продемонстрировали достаточно высокие результаты. Так, разброс баллов среди выпускников этих классов составляет 67—96, в то время как в контрольных — 39—92. Выпускники экспериментальных классов 2007/08 учебного года лучше справились с заданиями всех трех категорий. Задания категории сложности А в контрольных классах выполнены верно на 80 %, в экспериментальных — на 97 %; категории сложности В — соответственно на 38 и 61 %, категории сложности С — на 28 и 57 %. Аналогичными являются данные о результатах выполнения ЕГЭ и в 2008/09 учебном году. Эти показатели позволяют сделать вывод о том, что учебный элективный курс «Уровневая организация живой природы» оказывает положительное влияние на качество общебиологической подготовки выпускников современной школы.

Нами был также проведен анализ ответов учащихся экспериментальных классов на некоторые вопросы, подобные заданным на констатирующем этапе эксперимента. Полученные результаты позволяют утверждать, что у учащихся экспериментальных классов сформированы знания и умения, связанные с познанием живой природы и их обобщенным представлением в учебных ситуациях на основе материала об уровневой ее организации.

Показателем влияния элективного курса «Уровневая организация живой природы» на профессиональную ориентацию обучаемых служит то, что большая часть выпускников экспериментальных классов (96 % опрошенных) выразили желание и готовность связать свою дальнейшую деятельность с изучением природы.

Таким образом, разработанные нами программа курса, его содержание и методика изучения позволяют говорить о его эффективности.

Поступила 01.12.09.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.