ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИДАКТИЧЕСКОЙ ИГРЫ ПРИ ИЗУЧЕНИИ РАЗДЕЛА "БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ" В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ БИОЛОГИИ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

УДК 372.857 DOI: 10.31862/2218-8711-2023-3-174-183

ББК 74.262.86

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИДАКТИЧЕСКОЙ ИГРЫ ПРИ ИЗУЧЕНИИ РАЗДЕЛА «БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ ЖИВОТНЫЕ» В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ БИОЛОГИИ

APPLYING THE DIDACTIC GAME FOR THE SECTION "INVERTEBRATE MULTICELLULAR ANIMALS" STUDY IN THE SCHOOL COURSE OF BIOLOGY

Хаустов Сергей Анатольевич

Старший научный сотрудник научно-образовательного центра в г. Пущино, Государственный университет просвещения, учитель школы № 3 г.о. Пущино, кандидат биологических наук E-mail: sa.khaustov@mgou.ru

Khaustov Sergey A.

Senior Research Fellow at the Scientific and Educational Center in Pushcnino, The State University of Education, teacher in Pushchino School № 3, PhD in Biology E-mail: sa.khaustov@mgou.ru

Аннотация. В статье рассмотрена возможность применения командных игровых обучающих технологий, в частности, для проведения обобщающего урока по разделу «Беспозвоночные многоклеточные животные» при изучении биологии в 8-м классе. В рамках исследования разработана методика проведения занятия, созданы макеты иллюстративных материалов, доступные для тиражирования, показана эффективность использования предложенных средств для повышения качества знаний учащихся. Материалы могут применяться в формате нескольких альтернативных вариантов (командная игра, зоологическое лото, викторина),

Abstract. The paper considers the prospect of using team game Learning technologies for conducting a final Lesson on the section "Invertebrate multicellular animals" when studying biology in the 8th grade. Within the study, the methodology for conducting a lesson is developed, methodological materials' models available for replication are created, and the effectiveness of using the proposed tools to improve the quality of students' knowledge is shown. The materials can be used in the form of several alternatives (a team game, a zoological lotto, a quiz), depending on the

Ф 1 Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License The content is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License

© Хаустов С. А., 2023

в зависимости от наличия технических средств и количества участников. Комплект заданий содержит вопросы различного уровня сложности, что позволяет внедрять его в программу изучения предмета как на базовом, так и на углубленном уровне, а также при подготовке к олимпиадам, экзаменам, во внеурочной деятельности. Востребованность подобной разработки продиктована выявленными пробелами в знаниях учащихся, необходимостью актуализации и многократного повторения в период подготовки к сдаче государственных экзаменов. Использование данных методических приемов при изучении биологии способно улучшить не только предметные, но и такие личностные результаты, как развитие научной любознательности, умения выявлять и характеризовать существенные признаки биологических объектов, устанавливать существенный признак классификации организмов, запоминать и систематизировать биологическую информацию, использовать преимущества командной работы.

technical means availability and the number of participants. The set of tasks contains questions of various levels of complexity, which allows it to be introduced into the program of studying the subject both at the basic and advanced levels, as well as in preparation for olympiads, exams, and in extracurricular activities. The demand for such a development is dictated by the identified gaps in the students' knowledge and the need for updating and revising in the period of preparation for state exams. The use of these methodological means in the course of biology can improve not only subjective, but also such personal results as the development of scientific curiosity, the ability to identify and characterize the essential features of biological objects, to establish an essential feature of the classification of organisms, to memorize and systematize biological information, and to use the advantages of teamwork.

Ключевые слова: геймификация, игровые технологии, дидактические игры, зоологическое лото, зоология, беспозвоночные, углубленный уровень, биологические олимпиады.

Keywords: gamification, game technologies, didactic games, a zoological lotto, zoology, invertebrates, an advanced level, biological olympiads.

Для цитирования: Хаустов С. А. Использование дидактической игры при изучении раздела «Беспозвоночные многоклеточные животные» в школьном курсе биологии // Проблемы современного образования. 2023. № 3. С. 174-183. DOI: 10.31862/2218-8711-2023-3-174-183.

Cite as: Khaustov S. A. Applying the didactic game for the section "Invertebrate multicellular animals" study in the school course of biology. Problemy sovremennogo obrazovaniya. 2023, No. 3, pp. 174-183. DOI: 10.31862/2218-8711-2023-3-174-183.

Отмечаемый многими исследователями комплекс проблем современной школы, заключающийся в снижении учебной активности, потере мотивации, дефиците внимания, фрагментарном мышлении, требует новых подходов, с учетом уровня психологического развития учащихся и выявляемых особенностей поколения цифровой эпохи [1]. Многие работы, направленные на повышения качества образования, рассматривают

возможность более широкого применения средств визуализации, творческой деятельности, игровых и индивидуально-групповых технологий [2].

Представляя собой один из методов обучения и воспитания, командная учебная игра выполняет также мотивационно-побудительную, ориентирующую и компенсаторную функцию, позволяет преодолеть пассивность учащихся. Важной задачей педагога является пополнение арсенала методических приемов, позволяющих стимулировать познавательную деятельность учащихся и повышать уровень развития их навыков.

Относительно простым в разработке и реализации, но достаточно эффективным может быть использование дидактических игр, основанных на принципе лото во множестве вариаций. В педагогической литературе имеются описания подобных методик для изучения различных предметов: математики, русского языка, химии, географии [3]. Педагогические технологии предполагают не только репродуктивные действия воспроизводства имеющихся знаний, но и частично-поисковые. В ходе занятия обучающиеся не пользуются подробными инструкциями, а в определенной степени добывают новые знания в процессе совместной и индивидуальной работы. Умственные упражнения направляются на активизацию мыслительной деятельности, развитие умений характеризовать и оценивать объект с разных позиций.

Данный подход может обеспечить педагога дополнительными возможностями для повышения мотивации учащихся при повторении и закреплении изученного материала благодаря формированию положительного эмоционального фона, атмосферы сотрудничества и соревновательности, исключая создание внешнего давления, необходимость зазубривания, страх получения неудовлетворительной оценки [4].

В статье предложено использование дидактической игры на основе комплекта текстовых заданий и визуальных образов, обобщающих учебный материал, касающийся беспозвоночных животных, изучаемый на ступени основного общего образования на базовом и углубленном уровне.

Изучение биологии в 8-м классе предполагает освоение материала о многообразии представителей различных таксонов: типов, классов, отрядов беспозвоночных многоклеточных животных (всего около 25 систематических групп), отличительных черт их внутреннего и внешнего строения, индивидуального развития, жизненных циклов и поведения. Опыт преподавания данного курса и организации контроля знаний демонстрирует недостаточно высокий уровень остаточных знаний у некоторой части учащихся спустя год и более после изучения.

К вероятным причинам можно отнести относительно большое количество фактического материала, обилие новых терминов и понятий. Для учащихся - жителей крупных городов, редко сталкивающихся с представителями животного мира в их естественной среде обитания, теоретические знания недостаточно подкрепляются повседневным практическим опытом, что также не способствует повышению качества усвоения материала. Сохранение в памяти знаний о многообразии животного мира требует повторного изучения и актуализации, например, для успешной сдачи экзаменов по биологии, в случае выбора данного предмета. Данная ситуация регулярно выявляется также в

процессе решения олимпиадных заданий и требует значительных временных затрат для повторения как минимум части тем курса.

В рамках данного исследования были разработаны материалы и методика проведения обобщающего урока, позволяющего актуализировать фактический материал раздела «Беспозвоночные многоклеточные животные». На начальном этапе был сформулирован перечень изучаемых терминов, характеристик отдельных таксонов, особенностей внешнего и внутреннего строения конкретных организмов, стадий развития и биологических процессов. Далее в качестве примера приведены основные понятия, используемые при изучении наиболее примитивной группы многоклеточных животных - представителей типа кишечнополостных (табл. 1). Подобным образом систематизированы термины, касающиеся всех изучаемых таксонов беспозвоночных животных.

На основании сформированного перечня биологических терминов разработан вариант дизайна иллюстративных материалов, вошедших в состав методической разработки. В качестве примера приведены макеты одного из трех игровых полей и набора карточек, соответствующих характеристике представителей животных типа кишечнополостных.

Игровое поле представляет собой распечатанную на листе формата А4 таблицу, разделенную на 9 пронумерованных секторов, в каждом из которых содержится краткая формулировка конкретного биологического определения и зона для размещения игровой карточки (рис. 1). Разработаны макеты нескольких полей, с различным уровнем сложности заданий, при этом в каждом из них содержится часть относительно простых вопросов, соответствующих базовому уровню школьной программы, для сохранения игровой динамики и положительного подкрепления участников. Для достижения различных целей урока возможен иной способ группировки заданий каждого игрового поля на основе предложенного набора терминов и определений.

Игровые карточки представляют собой распечатанные на картоне или плотной бумаге цветные изображения, наглядно иллюстрирующие биологические термины и содержащие написание конкретного термина (рис. 2). Красным шрифтом обозначаются понятия, с которыми учащиеся столкнулись впервые при изучении определенного таксона в курсе изучения биологии. Возможно усложнение хода игры и сохранение на карточках только терминов или только рисунков.

Задания сформулированы таким образом, чтобы отнесение к определенной таксономической группе беспозвоночных животных не было очевидным решением при беглом взгляде, а потребовало определенного напряжения мыслительных процессов, перебора возможных вариантов, отсекания наименее подходящих из них. Поиск ответов на некоторые вопросы предполагает самостоятельное получение новых знаний логическим путем либо с использованием дополнительных источников информации, выявление закономерностей и минимизирует возможность случайного угадывания.

Разработанный набор материалов допускает несколько уровней сложности, возможность использования различных вариантов (рисунок, текст, их комбинация), позволяет повторить игру на более сложном уровне с добавлением ранее не используемых карточек.

Таблица 1

Фактический материал, вошедший в основу методики

№ Формулировка термина, описание биологического Ответ в виде рисунка

процесса или структуры или термина

Внешнее строение

1 Тип симметрии тела Радиальная

2 Часть организма, необходимая для крепления к субстрату Подошва

3 Защитные структуры организмов, способные формировать рифы Кальций-карбонатный экзо-

и острова скелет

Внутреннее строение

4 Система с равномерным расположением клеток, без скоплений и узлов Диффузная нервная система

5 Наиболее примитивный тип пищеварительной системы Замкнутая кишечная полость

6 Количество слоев клеток организма Двуслойное тело

7 Промежуточный полужидкий слой организма, не содержащий клеток Мезоглея

8 Наружный слой организма Эктодерма

9 Внутренний слой организма Энтодерма

10 Разновидность клеток, способных сформировать любой другой тип клеток Промежуточные

11 Группа клеток, объединенных между собой для покрова и движения организма Кожно -мускульные

12 Клетки, обеспечивающие защиту и добывание пищи Стрекательные

13 Клетки, участвующие в движении и питании Пищеварительно-мускульные

Жизнедеятельность

14 Единственный вариант пола, характерный для данного типа животных Гермафродит

15 Наиболее примитивная форма чувствительности Восприятие всей поверхностью тела

16 Однотипная реакция организма в ответ на воздействие Рефлекс

17 Свойство восстанавливать утраченные части тела Регенерация

18 Взаимовыгодное существование с другими организмами Симбиоз

19 Свойства, которые впервые появились в ходе эволюции у данных Многоклеточность, замк-

животных нутая кишечная полость, двуслойное тело

20 Способ тесного совместного существования большой группы организмов Колониальная форма

Развитие

21 Мало- или неподвижная стадия жизненного цикла. Может образовывать колонии Полип

22 Поколение, возникающее у гидроидных для расселения и эволюции Подвижная личинка, планула

23 Подвижная личинка, образующаяся при бесполом размножении Эфира

24 Подвижная личинка, образующаяся из оплодотворенного яйца Планула

25 Бесполый тип размножения Почкование

26 Способ бесполого размножения, при котором образуются подвижные личинки Стробиляция

Представители

27 Самый крупный представитель данного типа животных Арктическая цианея

Применяемое в рамках предложенной методики стимулирование учебной активности учащихся, самостоятельный поиск и освоение новых знаний, сочетание текстовой и графической информации требуют вовлечения различных форм внимания, памяти, других когнитивных функций. Некоторые карточки могут быть применены одновременно к различным игровым полям, соответственно, их выбор требует определения наиболее подходящего из нескольких возможных ответов с учетом критического мышления.

В случае необходимости методика позволяет выполнять функции тренинга - повторного выполнения заданий с нарастающим темпом, а также последовательного углубления изучения путем добавления карточек с более сложными заданиями, одновременной работы с игровыми полями, соответствующими различным таксонам.

Для проведения урока по разработанной методике в наиболее простой форме класс разделяется на команды по 2-5 участников, которым раздается игровое поле и случайный набор из 9 карточек. На первом этапе игровой ситуации участники каждой команды должны определить, описанию какого таксона соответствует полученное ими игровое поле, и выбрать подходящие карточки из полученного комплекта. Для успешного выполнения задания требуется определенный уровень предметных знаний, умений выявлять существенные признаки биологических объектов, навыков работы с биологической информацией.

На следующем этапе необходимо выполнить обмен карточками между участниками различных команд, чтобы получить необходимый набор для заполнения всех игровых полей. Данная деятельность требует активизации навыков эффективной коммуникации и сотрудничества.

Для осуществления данного этапа урока необходимо предоставить возможность свободного перемещения представителям команд по классу, что обычно сопровождается довольно шумным и эмоциональным общением. В результате каждая команда получает необходимые карточки, размещает их на соответствующих ячейках поля, выполняет окончательную проверку и сообщает учителю о готовности представить результаты. Дополнительные баллы за скорость выполнения работы получают первые три команды, быстрее всех заполнившие игровые поля карточками, что определяется по поднятой руке. Возможная схема распределения баллов: первая команда получает три балла, вторая - два, третья - один.

После этого осуществляется проверка качества выполненной работы: каждая команда на основании заполненного поля представляет описание данной группы животных в форме устного доклада. Ответ может быть разделен на всех участников команды, что позволяет выступить каждому ученику. При наличии ошибок в описании участникам других команд предоставляется возможность выявить карточки, которые были использованы ошибочно. Доклад каждой команды может завершаться демонстрацией заранее подготовленного учителем правильно заполненного поля на экране с помощью проектора для закрепления материала и самопроверки.

Определение команды-победителя осуществляется путем подсчета заработанных баллов. Каждый правильный ответ (1 карточка) можно оценить в 1 балл, добавив

баллы за скорость выполнения задания, качество доклада, выявленные ошибки в докладах команд-оппонентов. Время проведения занятия в данном формате составляет 30-40 минут, в зависимости от среднего уровня подготовки участников, наличия опыта подобной деятельности учащихся и организатора, количества использованных игровых полей.

Допускается несколько альтернативных сценариев проведения урока, в том числе предполагающих значительно меньший уровень активности, более предсказуемый темп и ход урока. Например, возможна индивидуальная или групповая работа с выдачей набора карточек, не требующая обмена; поочередная демонстрация с помощью проектора изображений, в которых учащиеся должны выявить описания группы животных своего игрового поля, получить у учителя и закрыть выбранной карточкой одну из ячеек игрового поля (зоологическое лото). В перспективе возможно создание цифровой версии урока для его реализации в дистанционном формате.

Внедрение разработанной методики показало высокий уровень интереса к активному участию и вовлеченность большинства учащихся в учебный процесс. Для оценки эффективности проводились входное и итоговое тестирования с использованием разработанного перечня вопросов (табл. 2).

Таблица 2

Вопросы тестирования

Вопрос Варианты ответа

Как называется личинка кишечнополостных? Планула, эфира

Как называется наружный слой тела медузы? Эктодерма

Каким термином обозначаются «жалящие» клетки? Стрекающие

Какой тип нервной системы можно считать наиболее примитивным? Сетчатый, диффузный

Как называется особый тип бесполого размножения кишечнополостных? Почкование, стробиляция

Какой пол характерен для кишечнополостных? Обоеполость, гермафродит

Входное тестирование проводилось непосредственно перед проведением урока, итоговое - спустя две недели. Анализ результатов показал определенное увеличение качества усвоения учебного материала, однако для получения статистически достоверных результатов требуется продолжение исследований на более широкой выборке учащихся.

Преимуществом использования данной методики является не только повышение уровня владения фактическим материалом через запоминание биологических терминов, фактов и характеристик представителей различных таксонов беспозвоночных, но и активное вовлечение образной памяти через использование иллюстраций, развитие коммуникативных навыков, опыта самостоятельной и командной познавательной деятельности. Возможность выбора альтернативных правильных ответов способствует развитию критического мышления и более осознанному отношению к предмету.

Несмотря на активное использование геймификации и игры, логичным завершением урока остается умение дать устный ответ по теме, что ставит игровой компонент на службу учебному процессу и позволяет оценить не игровую активность, а уровень приобретенных знаний и умение формулировать свои мысли, как основные результаты обучения.

Трансформируемость методики позволяет применять ее в различных вариантах: на различных уровнях сложности (с возможностью постепенного усложнения), в игровой соревновательной форме (с различным размером групп и количеством участников), с некоторыми элементами геймификации либо, исключив игровой компонент, в формате выполнения индивидуальных заданий. Использование отдельных заданий на распознавание терминов при прохождении каждой темы с последующей организацией обобщающего урока-игры по разделу «Многоклеточные беспозвоночные животные» обеспечит постепенное развитие необходимых умений учащихся.

В качестве заключения хочется отметить, что биология обладает значительным потенциалом для формирования целостного научного мировоззрения, естественнонаучной картины мира, понимания ключевых процессов, происходящих в организме, природе и обществе. Ключевая задача каждого педагога заключается в поиске наиболее эффективных механизмов реализации данного потенциала, создании условий для повышения интереса учащихся к изучению предмета, стремления непрестанно расширять эти знания.

Мало- или неподвижная стадия жизненного цикла. Может образовывать колонии Тип симметрии тела Система с равномерным расположением клеток; без скоплений и узпов

1 2 3

Промежуточный полужидкий слой организма, не содержащий клеток Клетки, участвующие в движении и питании Свойства, впервые в ходе эволюции появившиеся у этих животных

4 5 б

Бесполый тип размножения, происходящий при благоприятных условиях Свойство восстанавливать утраченные части тела Поколение, возникающее у гидроидных для расселения и эволюции

7 8 9

Рис. 1. Макет игрового поля

ЛУЧЕВАЯ жС ДИФФУЗНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА шт ЗАМКНУТАЯ КИШЕЧНАЯ ПОЛОСТЬ КАРБОНАТНЫЙ ЭКЗОСКЕЛЕТ

ВОСПРИЯТИЕ ВСЕЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ТЕЛА 1 .„-М---, 'Л- -3" ГЕРМАФРОДИТ много- КЛЕТОЧНОСТЬ шш ЭФИРА ПИЩЕВАРИТЕЛЬНО-МУСКУЛЬНАЯ ем

ПОЧКОВАНИЕ ГЧ ^ РЕГЕНЕРАЦИЯ ПЛАВАЮЩАЯ ЛИЧИНКА СИМБИОЗ МЕЗОГЛЕЯ

ЭНТОДЕРМА ПОДОШВА РЕФЛЕКС СТРЕКАТЕЛЬНЫЕ КЛЕТКИ В^о ПЕРВИЧНАЯ КИШКА

КОЛОНИАЛЬНАЯ ФОРМА ДВУХСЛОЙНОЕ ТЕЛО СТРОБИЛЯЦИЯ ПЛАНУЛА А?эддермл Эктодерма

СЕ) ---СЛОЯ IHTCA«IU3

АРКТИЧЕСКАЯ ЦИАНЕЯ КОЖНО-1УСКУЛЬНАЯ 1 ■ ,/f КУТИКУЛА

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ FV ЭКТОДЕРМА

Рис. 2. Макет набора карточек для трех игровых полей

Список литературы

1. Гордеева Т. О. Мотивация школьников XXI века: практические советы: метод. пособие. М.: Благотворительный фонд «Вклад в будущее», 2022. 135 с.

2. Пасечник В. В. Анализ состояния школьного естественнонаучного образования: содержание, проблемы и перспективы развития // Педагогическое образование и наука. 2021. № 1. С. 32-36.

3. Коршунов М. Ю., Ступникова Н. А. Использование игровой технологии в школьном курсе географии 6 класса при изучении темы «Атмосфера» // Лучшая студенческая статья 2019: сб. ст. XXV Междунар. науч.-исслед. конкурса. Т. 2. Пенза: Наука и Просвещение, 2019. С. 239-243.

4. Кропова Ю. Г., Гусейнова С. Я. Геймификация в естественнонаучном образовании // Педагогический журнал. 2022. Т. 12, № 2А. С. 386-392.

References

1. Gordeeva T. O. Motivatsiya shkolnikovXXIveka: prakticheskiesovety: metod. posobie. Moscow: Blagotvoritelnyy fond "Vklad v budushchee", 2022. 135 p.

2. Pasechnik V. V. Analiz sostoyaniya shkolnogo estestvennonauchnogo obrazovaniya: soderzhanie, problemy i perspektivy razvitiya. Pedagogicheskoe obrazovanie i nauka. 2021, No. 1, pp. 32-36.

3. Korshunov M. Yu., Stupnikova N. A. Ispolzovanie igrovoy tekhnologii v shkolnom kurse geografii 6 klassa pri izuchenii temy "Atmosfera". In: Luchshaya studencheskaya statya 2019. Proceedings of the XXV International research competition. Vol. 2. Penza: Nauka i Prosveshchenie, 2019. Pp. 239-243.

4. Kropova Yu. G., Guseynova S. Ya. Geymifikatsiya v estestvennonauchnom obrazovanii. Pedagogicheskiyzhurnal. 2022, Vol. 12, No. 2A, pp. 386-392.

Интернет-журнал «Проблемы современного образования» 2023, № 3

Статья поступила в редакцию 04.12.2022 The article was received on 04.12.2022