Решение учебных познавательных задач по биологии

Бабушкина Ж.В., учитель биологии МБОУ «Еланская СОШ»

Познавательная задача – это учебная комбинация, описывающая какое-то явление, формулировка которой содержит определенное противоречие и предполагает ряд учебных действий, приводящих к восстановлению связей, разрешению противоречий и решению задачи [Е.Н. Демьянков].

Познавательная задача характеризуется: • наличием у учащихся определенной цели, • стремлением получить ответ на тот или иной вопрос, • достичь желаемого результата с учётом имеющихся условий и требований, необходимых для решения задачи.

Каждая познавательная задача в своей структуре содержит условие, требование, оператор задачи. • Условия задачи включают предметную область и отношения. Предметная область – класс фиксированных объектов, предметов, о которых идет речь в задаче. Отношения связывают предметы, области (постоянные, переменные). • Требования задачи – то, что необходимо установить в результате решения задачи. Оно формируется в виде вопроса (сколько, почему и т. д.), задания (найдите, докажите, установите и т. д.). • Оператор задачи – совокупность тех действий (операций), которые надо произвести над условием задачи, чтобы выполнить ее требование

формирование основных черт творческой деятельности. И.Я. Лернер к ним относит следующее: новую ситуацию; • самостоятельный перенос знаний и умений в • видение новой проблемы в новой ситуации; • видение новой функции объекта; • самостоятельное комбинирование известных способов деятельности в новый; • видение структуры объекта; • альтернативное мышление; • построение принципиально нового способа Познавательные задачи предполагают решения, в отличие от других известных или не являющихся комбинацией известных способов решения .

Учебные познавательные задачи (по Е.Н. Демьянкову)

Теоретические задачи предполагают доказательство, нахождение закономерностей рассматриваемых явлений на основе известных учащимся теоретических положений. Они требуют применения умственных действий, их можно использовать на всех этапах урока.

Примеры теоретических задач: 1. Почему у растений, произрастающих в условиях с повышенной влажностью, появляются дыхательные корни? 2. На скошенном и выгоревшем на солнце поле жили зеленые и серые кузнечики. Птицы переловили всех зеленых кузнечиков. Объясните, почему уцелели серые кузнечики?

Познавательные задачи по биологии практического характера применяются, когда требуется на основе теоретических предпосылок провести практическое выполнение.

Примеры практических задач: 1.Рассмотрите под микроскопом препарат растительной ткани. Определите, какая это ткань. Укажите признаки, по которым вы определили вид ткани, укажите местоположение этой ткани в растении. 2. 5000 односемянных плодов березы весят примерно 1 г. На 1 га леса высевают 150 кг плодов березы. Подсчитайте число высеянных при этом плодов.

Экспериментальные задачи требуют теоретических и практических действий при проведении эксперимента. Для их решения учащиеся должны проанализировать происходящее явление, выяснить данные, необходимые для решения задачи, и произвести нужные действия.

1. В опыте лист растения смазали вазелином. Несмотря на то что этот лист хорошо освещался солнцем, питательные вещества в нем не образовывались. Объясните результаты опыта. 2. Проведите следующий опыт. Посейте на одной делянке крупные семена яровой пшеницы, на другой – мелкие и сравните, как различаются развивающиеся из них растения и какой у них рост – одинаковый или разный. Предположите возможный результат?

По характеру познавательной деятельности познавательные задачи делятся на репродуктивные и задачи продуктивного характера. Репродуктивные задачи требуют от учащихся воспроизведения имеющихся у них готовых знаний и используются чаще для закрепления материала.

Примеры репродуктивных задач: 1. Каким опытом можно доказать, что крахмал образуется только в зеленой части листа? 2. Объясните, почему кипячением воды или ее охлаждением нельзя полностью уничтожить все бактерии?

Задачи продуктивного характера предполагают перенос изученных закономерностей в новые условия, внесение других данных в структуру задачи и поиск новых знаний. Примеры продуктивных задач: 1. Объясните крылатое выражение: «Быть как рыба в воде». 2. Что происходит с замороженными яблоками после оттаивания?

К познавательным задачам по биологии относятся задачи конкретные и абстрактные. Они носят развивающий характер, расширяют кругозор учащихся и способствуют формированию мышления. Задачи с конкретным содержанием рассматривают явления конкретной действительности. Среди них выделяют задачи генетические, ботанические, зоологические, физиологические, экологические, межпредметные, поговорки, бытовые.

Пример задачи с генетическим содержанием: Растения красноплодной земляники при скрещивании всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми ягодами. В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды. Какое потомство возникает при скрещивании гибридных растений земляники с розовыми ягодами? Какое потомство получится, если опылить красноплодную землянику пыльцой гибридной земляники с розовыми ягодами?

Пример задачи с ботаническим содержанием: В цветке в первую очередь развиваются чашелистики, а уже затем лепестки, тычинки и пестики. Было бы лучше или хуже, если бы все части цветка развивались одновременно? Пример задачи с физиологическим содержанием: Возникновение фотосинтеза открыло живому новые возможности и одновременно породило угрозу. Объясните, в чем они заключаются?

Пример задачи с зоологическим содержанием: Распространение современных двоякодышащих рыб ограничено пресноводными местообитаниями, и они не отличаются способностью к расселению на большие расстояния, тем не менее живущие ныне и явно родственные между собой виды обитают в Южной Америке (американский чешуйчатник), тропической Африке (малый протоптер, темный протоптер, большой протоптер) и Австралии (рогозуб). Объясните, почему двоякодышащие рыбы, не способные к расселению на большие расстояния, распространены на разных континентах.

Пример задачи с анатомическим содержанием: Остановка кровоснабжения мозга на 20 с вызывает обморок, потерю сознания, повышение температуры тела до 40–42°С, бред (нарушение сознания). Реанимация возможна, если клиническая смерть продолжается не более 5–6 мин. С какими особенностями нервной ткани связаны эти явления?

Пример задачи с экологическим содержанием: Пара грачей приносит птенцам за сутки 40–45 граммов насекомых, что составляет около 1000 особей разных видов. Птенцов выкармливают 29– 30 дней. Подсчитайте, насколько одна колония грачей в 200 гнезд за период выкармливания птенцов может снизить численность вредных саранчовых в радиусе 32 км от колонии, если начальная плотность популяций саранчи – 1 особь на 1 м2. Принять, что в данном районе грачи питаются преимущественно этими насекомыми.

Абстрактные задачи рассматривают явления в несколько отвлеченном свете, поэтому требуют высокого уровня знаний, развитого мышления, воображения. Предположим, что вы съели бутерброд с ветчиной. В каких отделах пищеварительной системы и с помощью каких веществ будут перевариваться его составные части?

Приемы решения познавательных задач по биологии Процесс решения любой познавательной задачи представляет собой определенную последовательность действий: • восприятие и осмысление ее содержания; • выполнение плана решения; • ответ, проверка; • предполагаемые выводы.

Ответом на биологическую задачу могут служить гипотеза, доводы в ее пользу и описание эксперимента, каким эта гипотеза может быть отвергнута или подтверждена, а также перечень сведений, которые вам необходимы для более точного решения задачи.

Алгоритм решения познавательных задач (по Е.Н. Демьянкову)

Кратко записать познавательную задачу можно, используя таблицу

Процесс обучения решению учебных познавательных задач происходит в нормальной обстановке и достигает удовлетворительных результатов при соблюдении ряда методических условий: • учитель решает задачу сам и продумывает методику разбора задачи; • приступая к выполнению задачи, учащимся необходимо внимательно прочитать ее текст; • необходимо выявить условия задачи; • определить ее требования;

• необходимо продумать действия по решению • учащиеся должны постоянно видеть текст задачи; задачи; • учащиеся должны проявлять самостоятельность; • учащимся следует проводить самоанализ, контролируя решение задачи; • учитель должен систематически включать решение задач в процесс обучения.

Приемы составления познавательных задач по биологии По своей структуре познавательная задача делится на взаимосвязанные части: • препосылочную, несущую определенную информацию в скрытом или развернутом виде; • вопросительную.

При составлении условия задачи необходимо выделить: • явление, затем четко и точно его описать. Это помогает раскрыть внутренние связи между данными и искомыми элементами задачи. • Важное значение имеет вопрос задачи. Вопрос должен быть доступным, точным, определенным и предполагать, что ответ учащиеся дадут на основе системы рассуждений.

Важное значение имеет форма выражения условия задачи: • может быть в одно предложение и содержать материал в скрытом виде; • содержать объемное описание.

В процессе обучения составлению учебных познавательных задач у учащихся накапливается опыт, а использование разнообразных приемов составления задач развивает творческое мышление, воображение учащихся. Для составления познавательных задач по биологии учащимся можно предложить интересные и познавательные факты из жизни окружающей природы.

Составьте познавательные задачи, используя предложенные вам интересные и познавательные факты из жизни окружающей природы.