ТВОРЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ КАК СРЕДСТВО АКТИВИЗАЦИИ

УЧЕБНО-ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

НА УРОКАХ БИОЛОГИИ

(в свете современных образовательных идей и концепций ФГОС)

учитель биологии ГБОУ школы № 578

Приморского района  

Санкт- Петербурга

 Егорова Татьяна Викторовна 

ТВОРЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАЩИХСЯ КАК КОМПОНЕНТ СОДЕРЖАНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ     

Возрастающая потребность общества в людях, способных творчески подходить к любым изменениям, нетрадиционно и качественно решать существующие проблемы, обусловлена ускорением темпов развития общества и, как следствие, необходимостью подготовки людей к жизни в быстро меняющихся условиях.

Хорошо известно, что школьники, достаточно качественно освоившие теоретическое содержание школьной программы (в соответствии с требованиями к знаниям и умениям учащихся), далеко не всегда оказываются способны к самостоятельному, творческому мышлению. Важной причиной этого является неправильное понимание содержания образования. Современная трактовка понятия “содержание образования” дается, например, в трудах крупного отечественного дидакта  И.Я.Лернера.

Основываясь на высказанной в этих работах точке зрения, в содержании образования можно выделить следующие компоненты, подлежащие усвоению учащимися:

·         Знания о мире.

·         Способы деятельности.

·         Опыт творческой деятельности.

·         Опыт эмоционально-ценностного отношения к миру.

Отсюда следует, что на уроках биологии учитель должен  организовывать познавательную работу учащихся, нацеленную на комплексное, совместное усвоение всех перечисленных выше компонентов содержания образования.

Формируя у школьников систему общебиологических знаний, необходимо помнить, что обучение, концентрирующее внимание только на запоминание фактов, невольно тормозит развитие творческих способностей школьников. Наличие знаний должно являться основой для дальнейшего развития личности. Развитие умений у школьников не должно приводить только к их  автоматизации, т.е. превращению их в навыки. Если все умения будут “переведены” в навыки, то в практической и интеллектуальной деятельности не останется место творчеству. При творческом решении новой для себя проблемы, ученики обязательно применяют усвоенные ранее знания и умения в новой ситуации, творчески преобразуя их в соответствии с содержанием проблемы.

В литературе также находим критерии  творческой деятельности, с помощью которых ее можно узнать на уроках биологии.

1.      Самостоятельный перенос ранее усвоенных знаний и умений в новую ситуацию.

2.      Самостоятельное усмотрение проблемы в привычной, знакомой ситуации.

3.      Видение новой функции знакомого объекта, органа, явления.

4.      Способность выделять в объекте, процессе явлении их структурные или функциональные компоненты.

5.      Самостоятельное предложение альтернатив, вариантов решения проблемы, разных способов решения ответа.

6.      Успешное комбинирование ранее известных способов решения проблемы в новый, но до сих пор не применявшийся.

Всему этому школьников нужно научить, если мы хотим воспитать их творческими, думающими, ищущими личностями.

Важным условием развития умений является увеличение степени самостоятельности учащихся в выполнении заданий. Это должно достигаться путем упражнения и постепенного уменьшения непосредственного руководства со стороны учителя деятельностью учащихся, заменой подробных инструкций вопросами и заданиями разной степени сложности.

Развитие умений у школьников необходимо вести таким образом, чтобы отрабатываемые способы деятельности не ограничивали мышление учащихся, а, наоборот, подводили школьников непосредственно к творческому решению разнообразных учебных задач. В этой трактовке сам процесс развития умений у учащихся можно рассматривать как способ достижения перспективной, конечной цели – формирования творческой личности. При этом высокий уровень развития умений должен быть основой для развития творческих способностей личности.

НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТВОРЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Решение задач ¾  изначальная функция интеллекта.

Решить  задачу – значит сформировать  представление  на  основе  признаков, задающихся условиями задачи.

Творческая задача -  задача, условия которой выглядят  противоречивыми и несовместимыми. Г.С.Альтшуллер, например, прямо определяет изобретение как “разрешение технического противоречия”. Другой автор - Г.А.Голицын, говорит о том же: “Решение   творческой задачи - разрешение противоречия путем выхода за пределы  исходного   множества  представлений субъекта. Вся история изобретений и открытий – это, по сути дела история преодоления предрассудков. И чем больше опыт человека в какой-то конкретной области, тем прочнее и предрассудки. Сегодняшние ограничения – это вчерашние достижения. Для решения задачи необходимо выйти за пределы, потому, что противоречие не абсолютно”.

Многолетний опыт показывает, что основным условием приобщения учащихся к творческой деятельности является их систематическое обучение решению творческих учебно-познавательных задач. Этапы постижения творческой деятельности учащихся конкретизируются И.Я.Лернером:

1)      самостоятельное осуществление известных знаний и умений в новую ситуацию;

2)      видение новой проблемы в традиционной ситуации;

3)      видение структуры объекта;

4)      видение новой функции объекта;

5)      учет альтернатив при решении проблемы;

6)      комбинирование и преобразование ранее известных способов деятельности при решении новой проблемы;

7)      отбрасывание всего известного и создание принципиально нового подхода, способа, объяснения. 

  В процессе решения творческих задач различают три этапа: осознание (возникновение проблемы, постановка вопроса), выбор направления, разрешение (выдвижение гипотез, осмысление и перенос известных знаний и умений в новые условия, составление плана решения, поиск решения проблемы в логической последовательности), проверка (доказательство правильности данного решения, проверка  решения на практике).

ТИПОЛОГИЯ УЧЕБНО-ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ

В зависимости от степени самостоятельности и активности прохождения учащимися основных этапов творческой деятельности можно выделить три ее уровня:  поисковый, исследовательский и творческий. Типология учебно-познавательных задач подробно дана в учебно-методическом пособии “Межпредметные задачи в практической деятельности”[1, с.12].

ТВОРЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ

     В школе биология – преимущественно описательная дисциплина. На других уроках естественно – научного цикла (например, на уроках физики или химии) полученные учащимися знания можно закреплять и контролировать с помощью задач.  Закрепление и контроль знаний в рамках биологии традиционно ведутся следующими способами: пересказ учащимися учебного материала; практические и лабораторные работы; проверочные и контрольные работы.

Эффективность образовательного процесса может быть значительно повышена путём применения творческих задач.

Под творческой задачей можно понимать проблему с нечётко заданными условиями; содержащую некое противоречие; допускающую не одно решение, а серию ответов, часто взаимосвязанных. Решение творческих задач в биологии  требует применения различных знаний в этой области. Применение творческих задач на уроках помогает учителю демонстрировать учащимся красоту научной мысли, достижения ученых в области естественных и технических наук: творческие задачи и их контрольные ответы представляют собой красивые, изящные и яркие примеры работы творческой мысли; развивать индивидуальные возможности и творческие способности детей; способствовать приобретению учащимися навыков получения, обработки и представления научных знаний, как в письменной, так и в устной форме.

Решение творческих задач необходимо и для учащихся, так как они способствуют развитию познавательного интереса к предмету через радость творчества и т.е. положительные эмоции, которые они испытывают при решении творческих задач.

В данной работе автор попытался составить несколько задач, учитывая те знания и умения, которые получил на курсах повышения квалификации “Система учебно-познава -   тельных  задач в ракурсе стандартов второго поколения”

Рассмотрим примеры той группы творческих задач, которые относятся к поисковым.

Задача 1

Название задачи: Как связать веревки?

Тип задачи: поисковая, метапредметная.

Класс: 6-11.

        В номере газеты “Пионерская правда”* от 28.11.1978 года за подписью Альтов Г. (так иногда подписывался Альтшуллер Г.С.*) была напечатана задача: в комнате с потолка спускаются две тонкие верёвки. Нужно соединить, связать их нижние концы - и сделать это должен один человек. Суть задачи в том, что, взявшись за одну из верёвок, нельзя дотянуться до другой. Кто-то должен подать, отклонить вторую верёвку. А условия задачи требуют: СВЯЗАТЬ КОНЦЫ ВЕРЁВОК ДОЛЖЕН ОДИН ЧЕЛОВЕК.

У вас, наверное, появилась мысль: а нельзя ли удлинить верёвки? Нет, удлинить верёвки нечем. В комнате только мяч, кукла и книги. Больше ничего нет. Как же быть? Вот и вся задача. Для её решения достаточно проявить сообразительность. Если возникнут сомнения, нетрудно проверить их на опыте: два куска шпагата всегда найдутся... Кстати, это самая настоящая изобретательская задача. С подобными задачами нередко приходится сталкиваться при монтаже высотных сооружений.

решение

С учетом предложенного можно ожидать следующие образовательные результаты:

Метапредметные:

·         Познавательные учебные действия:

- осуществлять отбор полезной информации, содержащийся в задаче;

- развитие навыков работы с разными видами информации;

- развитие умений выдвигать и обосновывать гипотезу;

- развитие способностей осмысливать события в их динамике и взаимосвязи.

·         Коммуникативные учебные действия:

            - с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли;

            - адекватно использовать речевые средства для аргументации своей позиции;

            - понимание возможностей разных оснований (у разных учеников) для построения      аргументов или выдвижения предположений.

·         Регулятивные учебные действия:

- умение планировать действия по решению задачи.

Личностные: 

             - развитие аналитического мышления, воображения и любознательности;

 - проявлять находчивость и активность при решении задачи;   

             - умение генерировать идеи и содержательно обосновывать их правильность.

Задача  2

    Данная задача относится к классу стандартных задач, т.к. ее условие четко определено, известен способ решения и обоснование основного вопроса. Познавательная деятельность при ответе на основные вопросы носит репродуктивный характер,  требующий от учащегося воспроизведения известных для него умений. Дополнительные сведения и вопросы учителя выводят учащегося на поисковый уровень творческой деятельности, стимулируют познавательный интерес.

Название задачи: “Сердце – удивительный и надежный мотор”.

Тип задачи: обучающая, межпредметная.

Учебные дисциплины: биология, математика.

Класс: 8.

Текст задачи:

Сердце – самый мощный в мире мотор.

Несмотря на свой небольшой вес (250-300 г), сердце человека является самой важной мышцей в организме человека. Оно может биться более чем 100 000 раз в день и перекачивать более 760 литров крови через 60 000 сосудов. За сутки сердце совершает работу  равную работе по поднятию груза весом в 1 тонну на высоту пятиэтажного дома.

Оно неутомимо бьется день и ночь, всю жизнь... В течение жизни человека сердце совершает от 2 до 3 миллиардов сокращений! Полученной при этом силы достаточно, чтобы поднять поезд на высочайшую гору Европы.

Известно, что сердце человека сокращается в среднем 70 раз в 1 мин, при каждом сокращении выбрасывая около 150 см³ крови. Какой объем крови перекачивает ваше сердце за время шести уроков в школе?

Основные действия ученика на каждом из этапов решения задачи:

1 этап. Осмысление условия

• Осуществить отбор полезной информации.
• Выделить ключевые элементы задачи.
• Соотнести известные условия задачи с неизвестными.
• Зафиксировать условия в виде краткой записи.

2 этап. Составление плана решения

• Сопоставить задачу с известными классами задач (решение по арифметическим действиям)

3 этап. Решение

1. Сколько раз сократится сердце за урок: 70 х 45 = 31 500 (л);

2. Сколько литров крови будет перекачено за урок: 3150 х 150 = 472500 (см3) = 472,5 л
3. Сколько литров крови перекачивает сердце за 6 уроков: 475,2 х 6 = 2835 (л)

Таким образом, за 6 уроков сердце перекачивает 2835 литров крови (чтобы нагляднее представить это количество крови можно “разлить” по ведрам емкостью 10 литров, или - по бочкам емкостью 200 литров. За 6 уроков получается – 14 двухсотлитровых бочек и еще – 3,5 ведра.).

сердце неутомимо бьется день и ночь, всю жизнь... В чем причина этого “неутомления” сердечной мышцы?

Учащиеся самостоятельно читают текст учебника на странице 112-113. Заполняют таблицу «Сердечный цикл» и находят ответ на поставленный вопрос.

            Делают вывод: в особенностях сердечного цикла (сокращение, расслабление, пауза – 0,8 с) заключена способность сохранения рабочей активности сердца в течение жизни: интервала в 0,4 секунды достаточно для полного восстановления работоспособности сердца. Хороший ритм: сколько сердце работает, столько и отдыхает. На самом деле, желудочки и предсердия отдыхают больше, чем 0,4. Чтобы в этом убедиться, можно детям дать домашнее задание: используя таблицу «Сердечный цикл» определите, сколько по времени отдыхают желудочки сердца человека, а сколько – предсердия (человеку 80 лет, в среднем частота биения сердца – 70 ударов в 1 мин)?

            В качестве дополнительного задания к задаче можно дать следующие вопросы для размышления:

1.      Масса сердца составляет 0,5% от массы тела, при этом 10% крови, выбрасываемой аортой, питает само сердце. О чем говорит этот факт?

В сердце чрезвычайно интенсивно протекают обменные процессы, т.к. сердце выполняет огромную работу. Клетки мышечной ткани содержат много митохондрий и хорошо снабжаются кровью.

     2. У слона сердце совершает 27 ударов в минуту, у человека - 70,  у этрусской мышки сердечный ритм составляет 1 300 ударов в минуту! О чем говорит этот факт?

Это говорит о том, что обменные процессы у мышки протекают с громадной скоростью. В силу своих исключительно малых размеров этрусская мышь теряет через свою, хоть и покрытую шерстью, кожу очень много тепла. Поэтому она в день съедает пищи, которая по весу вдвое превосходит ее собственный вес. Самое крупное на Земле животное - голубой кит - в день съедает 8 т пищи, что составляет 4% его веса; слону ежедневно требуется до 230 кг листьев или 50-70 кг сена. В случае мыши это эквивалентно тому, как если бы человек в день съедал в среднем 150 кг пищи!**

С учетом дополнительных вопросов можно ожидать следующих образовательных результатов:

Предметные:

Математика: применять предметный материал для объяснения биологических закономерностей. Формирование представлений о математике как о форме описания действительности.

Биология: изучение сердечного цикла, применять предметный материал для объяснения биологических закономерностей.

Метапредметные:

·         Познавательные учебные действия:

- развитие навыков с различными видами информации (текстовая, табличная);

- развитие способностей осмысливать факты и делать выводы.

·         Коммуникативные учебные действия:

- формулировать выводы, аргументировать  свою точку зрения;

- умение точно, ясно и грамотно излагать свои выводы.

·         Регулятивные

- умение планировать действия по решению задачи и разбивать задачу на подзадачи; умение преобразовывать текстовые данные в графические.

Личностные

- проявление эмоционального-положительньного интереса к  строению и функционированию собственного организма;

- развитие воображения и любознательности;

- формирование положительной мотивации к познавательной деятельности.

Задача 3

Название задачи: как сохранить стерха.***

Тип задачи: поисковая, межпредметная.

Учебные дисциплины: биология, география, экология.

Класс: 6-11.

Текст задачи. За последние 100 лет популяция белого журавля, или стерха*, гнездящегося в северо-восточной Якутии и на севере Западной Сибири, катастрофически сократилась. Дело в том, что в кладке у стерхов бывает только два яйца, причем один из вылупившихся птенцов всегда погибает. Птенцы в гнезде упорно дерутся, пока сильный не задушит слабого. Интересно, что родители-журавли с полным спокойствием смотрят на это братоубийство и никогда не вмешиваются. Как увеличить численность стерхов?

РЕШЕНИЕ

С учетом дополнительных вопросов можно ожидать следующие образовательные результаты:

Метапредметные:

·         Познавательные учебные действия:

- развитие умений выдвигать и обосновывать гипотезу;

- развитие способностей осмысливать события в их динамике и взаимосвязи.

·         Коммуникативные учебные действия:

            - с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли;

            - понимание возможностей разных оснований (у разных учеников) для построения      аргументов или выдвижения предположений.

·         Регулятивные учебные действия:

- умение планировать действия по решению задачи

Личностные: 

·         Способность к эмоциональному восприятию задачи;

·         Формирование осознанного и ответственного отношения к Природе.

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абдуллаева О.К. Межпредметные задачи в практической деятельности учителя: учебно-методическое пособие. С-Пб АППО. 2012. с. 79.

2. Альтшуллер Г. С. Найти идею: Введение в теорию решения изобретательных задач. Новосибирск: Наука,1991.

      3. Гин А., Андржевская И. 150 творческих задач о том, что нас окружает. Москва., Вито-пресс, 2012. с.209

      4. Зверев И.Д. Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиены человека. М.:

Просвещение, 1989;

5. Кулев В.А. Общая биология. 11 класс. Методическое пособие. Санкт-Петербург, “Паритет”, 2001 год.

6. Лернер И.Я.. Способы и уровни усвоения содержания образования. Биология в школе. 1988, №2. с.62-64.

7. Лернер И.Я.. Учить творчески, воспитывать личность. Биология в школе.1988, №4, с.53-56.

8. Сонин Н.И., М.Р.Сапин. Учебник: Биология. Человек. 8 кл. - Москва: «Дрофа», 2006 – 2007 г.

9. Сопол.К.Т, учитель анатомии, г. Ставрополь, СШ № 11. Урок на тему "Сердце".

   10.  Цит. по: Изобретатель и рационализатор.- 1981. - № 1. - С.7    “про армию и ум”.

ПРИЛОЖЕНИЕ

*К странице 3.

Газета “Пионерская правда” -  советская и российская газета для детей. В СССР была печатным органом ЦК ВЛКСМ и Центрального совета Всесоюзной пионерской организации.

Основана в 1925 году в Москве и вначале издавалась как еженедельная пионерская газета. Была в ту пору печатным органом Московского комитета РЛКСМ. Идеологически «Пионерская правда», по мысли её создателей, была призвана «помогать пионерской организации и школе в коммунистическом воспитании подрастающего поколения, одновременно прививая детям идеалы дружбы, товарищества, взаимопомощи, любви к Родине, добра и справедливости».^[2]

В основании и развитии газеты принимали деятельное участие советские партийные и общественные деятели, видные писатели и поэты: Надежда Крупская, Мария Ульянова, Емельян Ярославский, Максим Горький, Владимир Маяковский, Аркадий Гайдар, Самуил Маршак, Лев Кассиль и другие.

В 1991 году после распада СССР и роспуска комсомольской и пионерской организации, редакция газеты была реорганизована в Автономную некоммерческую организацию «Редакция газеты „Пионерская правда“», учредителями которой стал журналистский коллектив газеты и «Федерация детских организаций СПО-ФДО». Отказавшись от политики, издание стало всероссийской газетой для детей и подростков.

http://www.pionerka.ru/

*К странице 3.                Ге́нрих Сау́лович Альтшу́ллер

(псевдоним Генрих Альтов);

15 октября 1926, Ташкент, Узбекская ССР, СССР — 24 сентября 1998, Петрозаводск, Республика Карелия, Россия) — автор ТРИЗ—ТРТС (теории решения изобретательских задач — теории развития технических систем), автор ТРТЛ (теории развития творческой личности), изобретатель, писатель-фантаст.

**К странице 8.

Еще на рубеже пятидесятых-шестидесятых годов биологами было установлено, что теплокровное животное, в частности, млекопитающее не должно быть по массе меньше двух граммов, иначе оно выжить не в состоянии, так как при меньшей массе нарушается обмен веществ. Для всех теплокровных существ неизбежно правило обратной пропорции: чем меньше вес, тем больше необходимо пищи, так как у малого тела исключительно высокая удельная поверхность теплоотдачи.

http://4ygeca.com/etrmouse.html- используя данный сайт, можно составить задачи на зависимость скорости жизни от скорости сердечных сокращений; зависимости скорости обменных процессов от размеров тела; зависимости количества сердечных сокращений от размеров тела и т.п. и, в конце концов, прийти к выводу, что все это – звенья одной цепи (“все со всем связано”- один из законов экологии. “Все со всем связано” на всех уровнях организации живой материи. В нашем примере – на организменном уровне).

***К странице 10.

СТЕРХ   
(Grus leucogeranus)

·         Вид СТЕРХ занесён в Красную Книгу России

·         Вид СТЕРХ занесён в международную Красную Книгу

·         СТЕРХ охраняется WWF

Стерх  гнездится только на  территории России, на  болотах в низовьях Оби и в тундре на северо-востоке Якутии. Народы Севера считают его священной птицей, увидеть которую — большая редкость. Этот вид занесен в Красную книгу, в 2000 году. К концу 90-х годов   в  его   западносибирской  популяции,   находящейся   под максимальной   угрозой,  осталось  не  более    гнездящихся   пар.

Он  выводит  птенцов  в почти ненаселенных,  глухих  местах.

 Основная опасность грозит птицам на зимовке в Индии, Иране и Китае.  В  этих районах    журавлям  приходится   несладко:  они  страдают  от  беспокойства,  нередко  гибнут   от  ядохимикатов, а то и просто не находят подходящих мест для жизни. Кстати, до них еще надо добраться: многие  журавли  гибнут  во  время перелета, особенно в Афганистане и Пакистане, где на птиц регулярно охотятся.  Кроме того,  места зимовок,  находящиеся в районах с высокой плотностью  населения,  быстро  деградируют  в  связи  с  хозяйственной   деятельностью человека.  Мировая численность стерха  составляет сейчас не более 400 птиц, из которых примерно 250 (не более 90 гнездовых пар) обитают в Якутии.

*К странице 10

МЫ ПОМОГАЕМ СТЕРХУ. ПОМОГИ    НАМ – СТАНЬ СТОРОННИКОМ WWF!

Организация Всемирного фонда дикой природы это одна из  самых больших  общественных организаций  в  мире,  которая занимается благотворительностью и уже более 40 лет осуществляет свою деятельность, охраняя природу на Каждый год WWF удается осуществлять более 1000 проектов и тем самым привлекать миллионы людей к экологическим проблемам и охране окружающей среды. В числе первых проектов Всемирного фонда дикой природы (WWF) в России – работа по сохранению одного из редчайших видов птиц – белого журавля, или СТЕРХА

*К странице 10

18.08.2012

Фото: http://fondsterkh.info

Семь птенцов стерхов, которых вырастили в Окском биосферном заповеднике (Рязанская область), доставили на Ямал, где на тренировочной базе они будут готовиться к полету на зимовку в Узбекистан. Птицы, вылупившиеся в искусственном инкубаторе в Рязани, не знают дороги к местам гнездований на Ямале. Поэтому птенцов привезли на «историческую родину» в специальных контейнерах под контролем специалистов. В Рязанской области орнитологи в костюме стерхов (чтобы не приучать птиц к людям) индивидуально занимались с каждым птенцом до полутора месяцев, ставили их на крыло, прокручивали для них магнитофонные записи криков птиц. Тренировочная  база  белых журавлей расположится в поселке Кушеват Шурышкарского района Ямало-Ненецкого

отправились на зимовку. Ученые надеются, что следующей весной белые и серые журавли вернутся домой на Ямал вместе. В ЯНАО сегодня насчитывается около 25 особей стерхов. По словам заведующего отделом сохранения биоразнообразия Всероссийского научно-исследовательского института охраны природы Александра Сорокина, численность популяции установилась на низком, но стабильном уровне. Стерх - одна из самых редких птиц на планете. Работы по восстановлению популяции стерха на Ямале были начаты в середине 1990 годов. За это время в природу выпущено более 100 птенцов, выращенных в питомниках.

Скачано с www.znanio.ru