Проблемное обучение на уроках биологии

Современный образовательный стандарт устанавливает деятельностный характер обучения, то есть ученики должны добывать знания в процессе собственной деятельности, а не получать их в готовом виде. И задача учителя – организовать эти поиски, направлять и развивать познавательную активность детей. Для достижения этой цели используется наряду с другими методами и технология проблемного обучения.

Сущность ее в том, что под руководством педагога создаются проблемные ситуации, идет их активное разрешение с помощью специальных вопросов и заданий. В ходе обсуждения ситуаций дети добывают знания, кроме того учатся применять их на практике, в нестандартных ситуациях. Согласно международным сравнительным исследованиям российские школьники лучше других выполняют задания репродуктивного характера, отражающие овладение предметными знаниями. Но при выполнении заданий на применение знаний в практической, в жизненной ситуациях, содержание которых представлено в нестандартной форме, результаты российских школьников ниже. 

Алгоритм деятельности при проблемном обучении:

1)                    Постановка проблемы

2)                    построение гипотезы

3)                    поиск фактов

4)                    анализ фактов

5)                    выводы

6)                    получение новых знаний 

Но не любой вопрос или противоречие создают проблемную ситуацию. Необходимо, чтобы учебная задача выходила за пределы имеющихся у учеников знаний, требовала активного поиска, мыслительных усилий. Должно быть столкновение с трудностью, с невозможностью выполнить задание на основе имеющихся знаний, тогда рождается стремление их добывать. Но и слишком трудные, непосильные задания тоже не подходят, так как дети не смогут их решить и потеряют интерес к данному виду деятельности.

Чтобы дети активно включились в работу проблемная ситуация должна возбуждать у них интерес, желание докопаться до истины, поэтому правильный подбор учителем задач очень важная составляющая успеха.

Творческая атмосфера, которая царит на таких уроках помогает детям снять психологическое напряжение, вовлечь большое количество учащихся в обсуждение проблемы. Каждый может проявить себя, показать свои способности, это создает ситуацию успеха, помогает раскрыться.

Можно выделить несколько способов создания проблемных ситуаций.

1.       Ситуации, опирающиеся на имеющийся у детей жизненный опыт или полученные ранее знания

Пример. В акватеррариум перед «носом» голодных лягушек положили умерщвленных мух. Лягушки никак не реагировали на них. Когда же мух поместили на кончик проволоки и привели в движение, то лягушки хватали предложенный им корм. Объясните почему?

Пример. Люди зимой на реках и озерах делают во льду проруби, иногда вставляют туда тростник. С какой целью?

2.       Ситуации, требующие самостоятельного анализа явлений и фактов.

Пример. Почему при стирке белья, пилке дров больше всего работают руки, а устает спина?

3.       Решение задачи на основе проделанных опытов.  

Пример. В конце 19 века один врач в опыте, поставленном на себе, выяснил, что из только что отложенных самкой аскариды яиц, проглоченных человеком, не развиваются личинки и дальше взрослые черви. Как можно объяснить результат опытов? 

Пример. Одну колбу с эвгленами, которые плавали в дистиллированной воде  поставили на свет, а другую в шкаф. Что произойдет с животными в каждой колбе через несколько часов?

4.Ситуации,        требующие         применения        ранее         изученного принципа или закономерности.

Пример. Почему истребление хищников в биоценозе приводит к сокращению травянистой растительности.

5.   Ситуации, направленные на решение невероятных, на первый взгляд, фактов  

Пример. Картофель имеет красивые цветки белые и фиолетовые, однако насекомые на них почти не садятся. Объясните, почему?

Пример. Во время войны на Кавказе в 19 веке за несколько лет умерли почти все солдаты русского гарнизона, однако от пуль горцев почти никто из них не погиб. В чем причина?

6.   Ситуации, ввязанные с противоречивыми суждениями на один и тот же факт.

Задача Разрешите спор. Некоторые люди косят ботву у картофеля за несколько недель до его уборки. Они говорят, что так лучше, что урожай клубней будет больше. Правильно ли они поступают?

Пример. Термиты, как известно, питаются древесиной, протачивая ходы в деревянных постройках. Однако, сами переваривать клетчатку входящую в состав древесины, они не могут. Если к пище термитов добавить немного антибиотиков, то они погибают от голода. На этот факт есть две точки зрения. Первая: «Это происходит потому, что термины чувствуют антибиотик и, перестают есть древесину».  Вторая: «В пищеварительной системе термитов, живут простейшие, которые расщепляют клетчатку, при попадании в пищеварительную систему термитов антибиотиков простейшие погибают» Какая из них правильная?

7.   Ситуации на основе высказывания учѐного.

Пример. Как вы понимаете слова К.А. Тимирязера о роли фотосинтеза:

"Когда-то, где-то на Землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез... В той или другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразился в наши мускулы, в наши нервы.... Этот луч солнца согревает нас. Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу".

8.   Ситуации, основанные на использовании сказок, легенд, фрагментов художественной литературы

Пример.  Правда ли, что в ночь на Ивана Купалу можно найти с помощью цветка папоротника клад?

В заключении необходимо отметить, что решение проблемных задач заставляет ученика мыслить,  формирует способность к самостоятельному добыванию знаний, к рассуждению,  ученики переживают радость от правильно найденного решения.  

Это способствует развитию активного познавательного интереса к предмету, учит мыслить логично, научно, творчески, высказывать свое мнение, дает чувство уверенности в своих возможностях. 

Но применение проблемного обучения имеет свои определенные трудности. Это большой объем предварительной работы учителя, значительные затраты времени на уроке, зависимость от системности применения, от возраста и подготовленности учащихся, их умения и желания решать творческие задачи.