CC BY
65
1УДК 372.857+069:37 ББК 74.262.8
«ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ ОРГАНИЗМОВ К СРЕДЕ ОБИТАНИЯ» - УРОК БИОЛОГИИ В МУЗЕЕ
Ж. А. Антипушина
Аннотация. В статье приводится опыт апробации урока биологии «Приспособленность организмов к среде обитания» (для старшей школы) в Государственном биологическом музее им. К. А. Тимирязева. Урок построен на самостоятельной работе учащихся, а музейный педагог выступает в роли модератора и научного консультанта. Ученики на основе музейной экспозиции и вспомогательного раздаточного материала выявляют приспособления у разных объектов к конкретным факторам среды. Им в этом помогают карточки проектных заданий. Проектные задания имеют разный уровень сложности и объем задействованных экспонатов. Учитель имеет право выбрать количество проектных заданий, разделить класс на группы с учетом индивидуальных особенностей учеников. Оформление собранных материалов в виде презентаций может стать домашним заданием, а сами наработки - основой для дальнейшей проектно-исследова-тельской деятельности учащихся.
Проведение этого урока предпочтительно как завершающего. Разработанный урок отмечен дипломом Московского центра музейного развития.
Ключевые слова: старшая школа, общая биология, приспособленность организмов, проектная работа, урок в музее.
ADAPTABILITY OF ORGANISMS TO THE ENVIRONMENT: A BIOLOGY LESSON IN K. A. TIMIRYAZEV STATE BIOLOGY MUSEUM
Zh. A. Antipushina
Abstract. The article presents the results of the testing experience of the biology lesson „Adaptability of organisms to the environment" (for high school) in the State Biology Museum. This museum's lesson is based on independent work of pupils and the museum guide helps them as a moderator and scientific adviser. Pupils detect adaptation of organisms to the environment using cards with project assignments. Project tasks have different levels of complexity and the amount of exhibits involved. The teacher has the right to choose the number of project assignments, to divide the class into groups taking into account the individual characteristics of the students. Preparation of the collected materials in the form of presentations can become a homework, and the achievements themselves might be the basis for further project and research activities of students.
It is preferable to conduct this lesson as final. The lesson is noted by the diploma of the Moscow center of museum development.
Keywords: high school, biology, adaptation of organisms, project work, museum lesson.
В последние годы вновь получает распространение такая форма взаимодействия музея и школы, как музейный урок. Первое упоминание о нем относится к 1934 г. [1]. Однако в 1920-1930-е гг. музейная экспозиция рассматривалась как иллюстрация к учебному курсу. Современные педагогические подходы к организации музейного урока не ограничиваются иллюстративностью. Музейный предмет имеет гораздо большую ценность, обладает
огромной информацией. Работа с ним позволяет не только объединить разные предметы школьной программы, но и показать взаимосвязь явлений и событий, а также дает возможность использовать результаты обучения в жизненных ситуациях. С 2012 г. Московский центр музейного развития запустил реализацию совместного проекта Департамента культуры и Департамента образования города Москвы «Урок в музее». В настоящее время кура-
торами проекта являются Московский центр музейного развития и Городской методический центр. Проект направлен на создание единого образовательного пространства школы и музея, обусловленного ФГОС [2]. В настоящее время в проекте принимает участие 29 музеев. За пять лет в рамках проекта музейными педагогами и научными сотрудниками было разработано 92 урока. В феврале 2017 г. на образовательном семинаре «Проект „Урок в музее": новые стратегии взаимодействия музея и школы» участников проекта ознакомили с итогами межведомственного соглашения. Музейные уроки, созданные в рамках проекта, будут переведены из системы дополнительного образования в систему основного образования, с включением в учебный план с сентября 2017 г.
Государственный биологический музей им К. А. Тимирязева стал участником проекта «Урок в музее» с 2015 г. В экспозиции музея представлены основные разделы биологии и наиболее значимые этапы ее истории в России, а также вопросы взаимодействия организмов и среды, человека и природы. Это позволяет проводить экскурсии и практические занятия по 90 темам (с учетом всех возрастных категорий посетителей). Сотрудники музея разработали три музейных урока по биологии для начальной («Покровы животных»), средней («Цвет в природе») и старшей школы («Приспособленность организмов к среде обитания»). Они успешно прошли апробацию, получили высокие оценки аналитиков МЦМР, специалистов Горметодцентра, музейщиков, входящих в Наблюдательный совет, а также учителей - непосредственных заказчиков.
Проведение музейного урока «Приспособленность организмов к среде обитания» предпочтительно как завершающего. Он построен на самостоятельной работе учащихся, музейный педагог выступает лишь в роли модератора и научного консультанта.
Урок направлен на развитие следующих КЭС (контролируемых элементов содержания):
2.4. выявление изменчивости организмов, приспособлений организмов к среде;
2.8. проведение самостоятельного поиска необходимой биологической информации о живых организмах, процессах и явлениях в научно-популярном тексте; работа с терминами и понятиями.
Структура музейного урока
В школе (подготовка к музейному уроку).
Материалы для подготовки к уроку размещены на сайте музея www.gbmt.ru в рубрике «Урок в музее» [3]. Учитель имеет право выбрать количество заданий, еще до прихода в музей объединить учеников в группы с учетом индивидуальных особенностей и их пожеланий, распределить задания между группами. На этом же сайте можно совершить виртуальную экскурсию по залам музея, ознакомиться с постоянной экспозицией. Виртуальное знакомство, конечно, не заменит реального, но поможет получить представление об экспозиции музея и сэкономить учителю время при подготовке к музейному уроку, особенно если напряженный график не позволяет учителю приехать в музей заранее. Заочное знакомство с музеем может снять тревожность у некоторых учеников, вызванное чувством неопределенности и новизны.
На этом этапе начинается сотрудничество учителя и музейного педагога. Музейные педагоги не могут за краткое время встречи изучить класс так, как его знает учитель, определить в полном объеме образовательные потребности детей, а также особенности внутригрупповых отношений. Ученики выполняют задания в мини-группах, размер которых составляет от трех до пяти человек. От того, насколько слаженными будут действия внутри этого коллектива, зависит очень много. Ошибка на данном этапе может привести к отказу школьников вести работу.
В музее. Урок проводится в нескольких залах Государственного биологического музея им. К. А. Тимирязева и включает в себя несколько этапов (рис. 1). Продолжительность урока не превышает 80 минут.
Этап актуализации опорных знаний осуществляется в виде беседы на экспозиции. Этот этап будет подробнее описан ниже на конкретном примере, реализованном нами при апробации урока.
На этапе формирования новых знаний под руководством школьного учителя и музейного педагога ученикам предлагается в ходе мозгового штурма определить приспособления у одного объекта и причину их возникновения, например, раскрыть зависимость строения конечностей лошадей (современных и ископаемых) от особенностей передвижения.
На описанные выше этапы отводится не более 15 мин.
Этап применения изученного материала. Рабочие группы в рамках проектного задания самостоятельно изучают экспозицию музея и вспомогательный раздаточный материал, определяют приспособления у каждого объекта и причину их возникновения. Карточки проектных заданий, плотные подложки для удобства работы, карандаши и черновики выдаются музеем. Продолжительность этапа составляет 25 мин.
Обсуждение результатов проектных заданий. По завершении все рабочие группы собираются в одном зале. Они по очереди представляют предварительные результаты своих исследований в виде мини-сообщений, сопровождаемых графическим оформлением на листах формата А3, и знакомятся с исследованиями других рабочих групп, а затем все вместе подводят итоги в обсуждении. На представление результатов каждой группе дается 3-4 мин. Еще 10-15 мин отводится на обсуждение.
Фломастеры, цветные карандаши и бумага предоставляются музеем.
Домашнее задание. Полученные материалы ученики могут оформить в виде презентаций (или фотоотчета, сценария минифильма и т. п.). Варианты домашнего задания могут быть предложены учителем или учениками.
В школе (после музейного урока). Проверка домашнего задания. Эти наработки могут иметь продолжение в дальнейшей проектно-иссле-довательской деятельности учащихся (в том числе и с возвращением в музей за недостающей информацией).
Проектные задания
Для самостоятельной работы на экспозиции ученикам предлагается пять заданий, объединенных общей темой «Приспособленность организмов к среде обитания»:
1. Особенности строения зубного аппарата животных.
2. Приспособленность семян и плодов к распространению.
3. Защитные приспособления у животных.
4. Приспособленность паразитов к обитанию в организменной среде.
5. Приспособленность животных к обитанию в водной среде.
Задания оформлены в виде карточек разного цвета. Следует отметить, что этикетаж к раздаточному материалу выдержан в тех же цветах. Это сделано для удобства навигации и поиска материалов, относящихся к конкретному заданию. Кроме того, для некоторых экспонатов в постоянной экспозиции сделаны дополнительные этикетки, устанавливаемые в залах на время проведения музейного урока.
Задания имеют разную степень сложности. На каждой карточке написано название задания, место выполнения работы (зал, в котором находится экспозиция) и алгоритм из трех шагов. Первый шаг предлагает рассмотреть конкретные экспонаты (в каждом задании они свои), зарисовать их и (или) сфотографировать. Второй шаг содержит проблему и предложение по классификации предложенных экспонатов. Предлагается оформить результаты в виде таблицы. Третий шаг сформулирован одинаково для всех проектных заданий: «Обсудите результаты в рабочей группе
В ШКОЛЕ
I
Распределение
на рабочие группы, выбор задании
VI
ВаИйщивда
презентаций, про in 1,1,1 иш проектной работы
С УЧИТЕЛЕМ
II
В БИОЛОГИЧЕСКОМ МУЗЕЕ
III IV
ОБСУЖДЕНИЕ (мини-доклады групп, общий итог) + ДЗ 2 зал
Оргмомент + этап
актуализации опорных знании + мотивация (беседа на экспозиции) 12 зал
Этап формирования
новых ЗУНов (мозговой штурм на экспозиции)
12 зал
Этап применения полученных знаний
^зал)
--2 зал )
2 зал V-'
Самостоятельная работа на экспозиции по карточкам заданий
С МУЗЕЙНЫМ ПЕДАГОГОМ
Рис. 1. Структура музейного урока «Приспособленность организмов к среде обитания» 160 Наука и Школа № 5'2017
и подготовьте сообщение для других рабочих групп. Какой вывод по работе вы можете сделать? Какая дополнительная информация вам нужна, чтобы выполнить это задание?» Он не случайно сформулирован именно так.
Это может показаться странным, но мы не преследуем цели выполнить все задание в музее. Если ученики наметят себе план по выполнению этого задания, соберут часть материала в музее, а часть обозначат в виде «белых пятен», которые они смогут заполнить, работая вне музея с другими источниками информации, то мы будем считать, что наша цель достигнута. Знать, чего недостает для полной картинки и где можно этот фрагмент найти, не менее важно, чем конкретное, фактическое знание.
Ниже приведены карточки заданий.
Приспособленность семян и плодов к распространению
Место: экспозиция зала № 12 «Основы эволюционного учения».
1. Рассмотрите плоды и семена в витрине, а также предложенный демонстрационный материал. Вспомните, какими путями могут распространяться плоды и семена. Зарисуйте несколько примеров.
2. Выделите, какие признаки строения плодов и семян указывают на путь их распространения. Попробуйте распределить предложенный материал по группам, приспособленным к разным путям распространения. Составьте таблицу, отражающую результаты исследования (пример - табл. 1).
Таблица 1
Приспособления семян/плодов к распространению
Путь распространения
Особенности строения семян/плодов
Примеры растений
Рис. 2. «Научно-исследовательский коллектив» приступает к исследованиям
1. Найдите в витринах зала животных (млекопитающих, птиц, насекомых), которые используют различные способы защиты.
2. Попробуйте распределить их по группам в зависимости от видов защиты. Какие признаки обеспечивают этим животным защиту? Составьте таблицу, отражающую результаты исследования (пример - табл. 2).
Таблица 2
Защитные приспособления у животных
Примеры животных
Защитные приспособления
Каким образом этот признак защищает
3. Обсудите результаты в рабочей группе и подготовьте сообщение для других рабочих групп. Какой вывод по работе вы можете сделать? Какая дополнительная информация вам нужна, чтобы выполнить это задание?
Защитные приспособления у животных
Место: экспозиция зала № 12 «Основы эволюционного учения».
3. Обсудите результаты в рабочей группе и подготовьте сообщение для других рабочих групп. Какой вывод по работе вы можете сделать? Какая дополнительная информация вам нужна, чтобы выполнить это задание?
Приспособленность паразитов к обитанию в организменной среде
Место: экспозиция зала № 2 «Мир животных» + временная выставка на площадке 2-го этажа (если есть).
1. Рассмотрите разных эндопаразитов в витрине и на препаратах (круглых и плоских червей), а также эктопаразитов на моделях и препаратах (вши). Выделите, какие признаки указывают на особенности их образа жизни. Зарисуйте несколько примеров.
2. Какие общие приспособления к паразитизму у них вы можете отметить? Составьте таблицу, отражающую результаты исследования (пример - табл. 3).
Таблица 3
Приспособления у паразитов к обитанию в организменной среде
Примеры паразитов Особенности строения Для чего служит данный признак
3. Обсудите результаты в рабочей группе и подготовьте сообщение для других рабочих групп. Какой вывод по работе вы можете сделать? Какая дополнительная информация вам нужна, чтобы выполнить это задание?
Приспособленность животных к обитанию в водной среде
Место: экспозиция зала № 2 «Мир животных».
1. Найдите водных животных в витринах зала. К каким систематическим группам они относятся? Зарисуйте схематически по одному представителю каждой группы.
2. Попробуйте распределить их по группам в зависимости от места обитания (в толще воды, на дне и т. д.) и способа перемещения (прикрепление ко дну, парение в толще воды, активное перемещение и т. д.). Какие признаки обеспечивают этим животным жизнь в воде? Составьте таблицу, отражающую результаты исследования (пример - табл. 4).
Таблица 4
Приспособления у животных к обитанию в водной среде
Место обитания Особенности строения Примеры животных
3. Обсудите результаты в рабочей группе и подготовьте сообщение для других рабочих групп. Какой вывод по работе вы можете сделать? Какая дополнительная информация вам нужна, чтобы выполнить это задание?
Особенности строения зубного аппарата животных
Место: экспозиция зала № 6 «Пищеварение, обмен веществ и энергии».
1. Рассмотрите челюсти акулы, крокодила, черепахи, дельфина, волка и грызуна. Зарисуйте и сфотографируйте строение их зубных систем. На рисунке подпишите, какие виды зу-
бов вы можете выделить в зубной системе акулы, крокодила, черепахи, дельфина, волка и грызуна.
2. Вспомните, чем питаются эти животные. Составьте таблицу, отражающую результаты исследования (пример - табл. 5).
Таблица 5
Особенности строения зубного аппарата животных
Животное Особенности строения зубной системы Особенности питания
3. Обсудите результаты в рабочей группе и подготовьте сообщение для других рабочих групп. Какой вывод по работе вы можете сделать? Какая дополнительная информация вам нужна, чтобы выполнить это задание?
Таким образом, выполняя проектные задания, ученики проводят самостоятельный поиск биологической информации. Они работают и с текстами, и с графическими материалами, и с натуральными объектами. Работа с натуральными объектами и моделями заслуживает отдельного рассмотрения.
Работа с природными объектами и моделями
В Государственном биологическом музее им. К. А. Тимирязева существует многолетняя практика использования на экскурсиях и занятиях широкого ряда природных объектов и моделей как дополнение основной экспозиции. Экспонаты словно «покидают» пространство витрин и становятся доступны для исследования, не только визуального, но и тактильного. Вспомогательный раздаточный материал тщательно подобран под экспозицию и цели урока (табл. 6). Например, у ленточного червя, смонтированного в виде влажного препарата, очень сложно оценить длину тела. Хорошим дополнением натурального объекта становится модель бычьего цепня в натуральную величину. Модель связана из ниток и имеет длину 7 м. В «разматывании» паразита участвует вся группа [4]. Строение мелких объектов можно рассмотреть не только в микроскоп или бинокуляр, но и на увеличенных моделях.
Таблица 6
Перечень экспонатов и вспомогательного раздаточного материала
Проектное задание Количество экспонатов в экспозиции музея Вспомогательный раздаточный материал и оборудование Степень сложности
Особенности строения зубного аппарата животных 6 Натуральные материалы: череп волка, череп собаки, коренные зубы лося, погрыз лося. Модели: челюсть человека Средняя
Приспособленность семян и плодов к распространению 10 Натуральные материалы: кокос (целый плод и в разрезе), перекати-поле, крылатки клена, плоды рябины, лопуха, одуванчика Средняя
Защитные приспособления у животных 20 Натуральные материалы: палочники, бабочки, водные обитатели Высокая
Приспособленность паразитов к обитанию в организменной среде 10 Натуральные материалы: препарат вши под микроскопом, препарат финны цепня под бинокуля-ром, препарат печеночной двуустки под бинокуля-ром. Модели: гниды вши на волосах, эхинококк, бычий цепень, сколексы цепней Высокая
Приспособленность животных к обитанию в водной среде 20 Натуральные материалы: губка, коралл, кассис, морская звезда, морской еж, камбала. Модели: перловица Высокая
Апробация музейного урока
Музейный урок был апробирован в 11-м (профильном) классе средней образовательной школы № 1980 ЮЗАО. Для повышения мотивации и активности учащихся ведущий приветствует их не как группу школьников, а как группу ученых. Весь класс становится научно-исследовательским коллективом, распределенным по пяти лабораториям, каждая из которых работает над одной частью общего исследования. Актуализация опорных знаний по такой сложной теме происходит на основе простых, доступных примеров. Так, музейный педагог демонстрирует разные по оформлению резюме и предлагает их оценить: например, выбрать из них кандидата на творческую профессию и обосновать причины выбора. Через такой пример происходит ненавязчивое погружение в тему и плавный переход к следующему этапу урока (отбор резюме - искусственный отбор - естественный отбор), а также осуществляется личностный подход. Экспозиция музея позволяет наглядно показать разные примеры искусственного и естественного отбора, а также оценить временной масштаб тех или иных изменений. Затем музейный педагог инструктирует рабочие группы, раздает необходимое оборудование, показывает витрины, в которых находятся нужные экспонаты (рис. 2). Данный этап занимает не более 15 мин.
На этапе применения полученного материала рабочие группы самостоятельно изучают
экспозицию музея и вспомогательный раздаточный материал, определяют приспособления у каждого объекта и причину их возникновения (рис. 3). Музейный педагог выступает в
Рис. 3. Групповая работа над проектными заданиями в залах музея
роли научного консультанта. На этом этапе очень важно обращать внимание на возникающие у школьников затруднения и деликатно направлять к решению. Как показала практика, ученикам следует периодически напоминать про время, не загоняя их в состояние цейтнота. Поскольку группы работают в разных залах музея, учителю и музейному педагогу стоит координировать свои действия. В то время как учитель находится с одними учениками, музейный педагог следит за работой других; они меняют друг друга через каждые 3-5 минут.
В конце урока музейный педагог приглашает все рабочие группы в один зал, где в формате конференции происходит обмен результатами исследований и их обсуждение (рис. 4). На этом этапе музейный педагог становится модератором конференции, инициирует вопросы и подводит итоги. В качестве домашнего задания окончательные результаты исследования предлагается оформить в виде презентаций, фоторепортажа или другого творческого проекта.
Рис. 4. Подготовка сообщения и обсуждение предварительных результатов
Очень важно в обращении к ученикам постоянно подчеркивать, что они одна команда, что они работают над одной большой темой, что успех зависит от каждого. Ученики работают по плану, актуальному для научных исследований, то есть мы знакомим их с «научной кухней», с тем, как работают настоящие ученые сегодня. Ряд принципов организации этой работы они могут применить и в своей повседневной жизни. Большое задание можно поделить на несколько более простых частей, и оно перестанет казаться невыполнимым. Подведение промежуточных итогов помогает оценить степень выполнения задания и эффективность выбранного пути решения, внести необходимые изменения. Обсуждение результатов с другими может натолкнуть на ответ, подсказать оригинальное решение. Признание ценности мнения своего оппонента или коллеги, умение аргументировать свою точку зрения - на все это мы обращаем внимание учеников, но не «в лоб», а опосредованно.
Результаты апробации
По результатам апробации мы получили обратную связь от участников занятия. Ученики решили оформить добытые материалы в виде презентаций. Татьяна Вячеславовна Ма-зяркина, кандидат биологических наук, учитель биологии высшей категории ГБОУ СОШ № 1980 сообщила нам о своих впечатлениях и о результатах проверки домашнего задания после музейного урока: «Работа учащихся была организована с учетом биологических знаний, полученных на школьных уроках, психологических возрастных особенностей, нацелена на развитие умений исследовательской деятельности, развитие интереса к биологической науке. В завершение урока в музее школьники представили результаты групповой поисковой работы на общее обсуждение всех присутствующих, что позволило всем погрузиться в каждый раздел материала, представленного в музее по этой теме. Окончательно оформленные результаты были представлены на уроке в школе в качестве домашнего задания. Учащиеся обобщили то, что делали в музее, добавили конкретные примеры из Интернета. В сообщениях каждой группы была своя «изюминка». Так, группа с темой
«Защитные приспособления у животных» сделала классификации, в основу которых были положены разные признаки. Группа с темой «Приспособленность животных к обитанию в водной среде» наглядно обобщила результаты в виде таблицы. Интересно дополнила музейный материал группа, которая освещала материал по приспособленности к паразитизму. Группа с темой «Приспособленность семян и плодов растений к распространению» зарисовала иллюстративный материал музейных экспозиций. Урок оставил очень яркие положительные впечатления. Проведение урока в предложенном формате можно рекомендовать как одну из форм изучения нового материала или закрепления знаний по теме «Эволюционное учение» учащимися старших классов».
Занятие позволяет закрепить и углубить знания, полученные в ходе школьного изучения эволюционного учения и многообразия органического мира (биология, старшие классы), на практике доказать существование в природе приспособленности организмов к среде обитания. Начатое в музее исследование может иметь продолжение в дальнейшей проектно-исследо-вательской деятельности учащихся.
Разработанный урок отмечен дипломом Московского центра музейного развития.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
1. Основы музееведения: учеб. пособие / отв.
ред. Э. А. Шулепова. - М.: Книжный дом
«ЛИБРОКОМ», 2010. - 432 с.
2. «Урок в музее»: проект единого образовательного пространства музея и школы / сост. М. В. Мацкевич. - М., 2016. - 110 с.
3. Антипушина Ж. А. Измениться, чтобы приспособиться // «Урок в музее»: проект единого образовательного пространства музея и школы. - М., 2016. - С. 93-103.
4. Антипушина Ж. А. Прогулки с паразитами -многоликая экскурсия // Музейная экспозиция: храня традиции, быть в авангарде: материалы IX Всерос. науч.-практ. конф. Ассоциации естественно-исторических музеев России. - М.: ГДМ, 2014. - C. 237-245.
REFERENCES
1. Shulepova E. A. (ed.) Osnovy muzeevedeniya: ucheb. posobie. Moscow: Knizhnyy dom "LI-BROKOM", 2010. 432 p.
2. Matskevich M. V. (comp.) "Urok v muzee": proekt edinogo obrazovatelnogo prostranstva muzeya i shkoly. Moscow, 2016. 110 p.
3. Antipushina Zh. A. Izmenitsya, chtoby prispo-sobitsya. In: Matskevich M. V. (comp.) "Urok v muzee": proekt edinogo obrazovatelnogo prostranstva muzeya i shkoly. Moscow, 2016. Pp. 93-103.
4. Antipushina Zh. A. Progulki s parazitami -mnogolikaya ekskursiya. In: Muzeynaya ekspozitsiya: khranya traditsii, byt v avangarde.
Proceedings of the IX Russian Scientific and Practical Conference of the Association of Natural History Museums of Russia. Moscow: GDM, 2014. Pp. 237-245.
Антипушина Жанна Андреевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Государственного биологического музея им. К. А. Тимирязева e-mail: [email protected]
Antipushina Zhanna A., PhD in Biology, senior researcher, the State Biology Museum named after K. A. Timiry-e-mail: [email protected]
