Формирование и развитие понятий в методике обучения биологии

Формирование и развитие понятий в методике обучения биологии

Развитие понятий, уровни развития, условия образования понятий

Понятие - мысль, в которой обобщаются и выделяются предметы некоторого класса по определенным общим и в совокупности специфическим для них признакам.

Формированию и развитию понятий в методике обучения биологии давно уделяется большое внимание. Наиболее глубокая разработка этой проблемы была проведена в 50-х годах XX в. коллективом ленинградских методистов под руководством Н.М. Верзилина. Итогом этой работы явилось создание "Теории развития биологических понятий". Этот труд был очень важным событием в методике обучения биологии. Теория создала научную базу, определяющую отбор и расположение учебного материала в школьных курсах и предмете биологии в целом, повлияла на пересмотр методов обучения и воспитания. Теория развития понятий наметила ряд направлений в области специальных исследований, в том числе по разработке эффективной методики развития отдельных групп биологических понятий (природоведческих, экологических, эволюционных, физиологических, систематических, генетических и др.), развитию самостоятельного мышления учащихся, развитию методов обучения биологии в средней школе, по моделированию систем биологических понятий отдельных курсов биологии и всего предмета в целом.

К основным положениям теории о развитии биологических понятий школьного предмета можно отнести следующее:

- учебный предмет "Биология" является системой основных понятий науки и практики;

- в понятиях выражается содержание предмета "Биология";

- понятия выполняют ведущую роль в процессе развития мышления и воспитания учащихся;

- понятия не дают ученикам в готовом виде, их развивают в процессе обучения;

- формирование и развитие биологических понятий происходят в поэтапном процессе;

- существуют типы понятий: специальные, локальные и общебиологические ;

- сложные понятия формируют в процессе их развития путем обобщения простых понятий, слияния, интеграции и во взаимосвязи с понятиями других учебных дисциплин (на межпредметной основе);

- вводят понятия: межпредметные и внутрипредметные связи, перспективные и ретроспективные линии, развитие понятий;

- межпредметные и внутрипредметные связи являются важными условиями развития понятий, их средство - "синхронистические карты учебного процесса";

- существуют разные типы развития понятий: непрерывное, прерывистое, сквозное и приуроченное к небольшим отрезкам учебного материала и времени его изучения;

- при непрерывном формировании и развитии понятий происходит преемственное и более осознанное их усвоение;

- движение понятий в школьном предмете сопровождают все более полным отражением, адекватным природе вещей и явлений.

Данные положения составляют ядро методической теории развития биологических понятий, которые и в настоящее время имеют большое значение в практике обучения биологии.

В теории развития биологических понятий также было отмечено, что процесс развития понятий - обязательное условие приобретения прочных и осознанных знаний. Большое значение в этом процессе придается преемственности содержания всех учебных курсов биологии, а также перспективным и ретроспективным линиям движения понятия в учебном предмете, для чего рекомендуется строить "графики движения понятий".

Таким образом, основными понятиями школьной биологии являются морфологические, анатомические, физиологические, экологические, систематические, филогенетические, цитологические, эмбриологические, генетические, а также агрономические. В курсе анатомии, физиологии и гигиены человека, кроме того, гигиенические и медицинские".

Общепринятое деление понятий на единичные и общие в методике биологии может быть конкретизировано как понятия простые и сложные. В школьной биологии имеют место специальные понятия, развиваемые в пределах одного курса (ботаника, зоология и др.), и общебиологические, развиваемые во всех курсах предмета.

Каждое понятие постепенно развивается, усложняется. Простое, начальное понятие, включающее один элемент знания, объединяясь с другими простыми понятиями, образует сложное. Так, понятие о листе на первом уроке по теме является простым, первичным. Учащиеся узнают, что лист имеет зеленую пластинку с жилками и черешок, т. е. приобретают понятие о внешней форме. К концу изучения темы, на двенадцатом уроке, понятие "лист" становится сложным, включающим ряд элементов знаний. Учащиеся знают разные формы листа, анатомическое строение, образование органического вещества в листе путем усвоения углекислого газа на солнечном свету, дыхание листа, испарение воды листьями, приспособительные признаки листьев у разных растений

Аналогичное развитие, усложнение претерпевают понятия о семени, корне, цветке и т.д. Еще более сложно понятие о целом растении, его строении, функциях всех его органов, обмене веществ, развитии, связи с условиями жизни, месте в эволюции и систематике. Такие понятия составляют уже систему.

В то же время в курсе ботаники из темы в тему развиваются понятия по элементам основ этой науки: морфологии, анатомии тканей растения, физиологии - о дыхании органов, питании (сначала водном и минеральном, затем воздушном), передвижении питательных веществ в растении

В курсе зоологии понятие о каждом животном объединяет понятия о его морфологии, анатомии, физиологии и экологии. Одновременно развивается понятие об эволюционном усложнении организмов. В курсе анатомии, физиологии и гигиены человека простые понятия дают в совокупности сложное понятие об анатомии каждого органа, например сердца, легкого, мозга и др. Это понятие тесно связано с понятием о функциональных процессах, протекающих в клетках, тканях, целом органе и во всей системе, в которую он входит. Понятие об органе постепенно преобразуется в более сложное анатомо-физиологическое понятия о системе органов. При дальнейшем изучении человеческого организма происходит еще большее углубление понятия о системе (например, кровообращения), рассмотрение взаимосвязей с другими системами. Из приведенных примеров видно, что данные понятия в ряде случаев могут быть относительно простыми и относительно сложными.

Специальными понятиями называются такие, которые развиваются в пределах одного курса. Среди них можно выделить локальные понятия, развивающиеся только в пределах темы или отдельных уроков. Общебиологическими считают понятия о биологических закономерностях, относящихся ко всем живым организмам и обобщающих специальные понятия отдельных биологических курсов: клетка как единица жизни, единство строения и функции организмов, взаимосвязи организма и среды, организм как саморегулирующаяся система, обмен веществ и превращение энергии, самовоспроизведение организмов, эволюционное развитие мира, биологическая система и уровень организации живой материи. Эти понятия образуются из специальных понятий и развиваются во всех курсах школьной биологии на материале каждого из них.

Сложный и многообразный состав биологических знаний нередко затрудняет отбор учителем главного, существенного и приводит к бессистемному, неосознанному запоминанию учащимися несущественных признаков отдельных объектов и явлений. Знания, полученные на одном из уроков и в дальнейших темах не практикуемые в новых связях, не удерживаются в памяти.

Предмет "Биология" в школе - это основа знаний таких областей биологической науки, как генетика, цитология, ботаника, зоология, микробиология, эволюционное учение, экология, систематика, физиология, морфология и др. Все они в школьном предмете представлены в виде систем понятий, которые формируются, развиваются в учебных курсах биологии 6- 11 классов.

Умения, их классификация. Теория развития умений, этапы их формирования

Любая деятельность человека требует использования определенных способов действия, т. е. умений и навыков.

О месте навыков и умений в деятельности существуют различные мнения. Одни исследователи считают, что навыки предшествуют умениям, другие, наоборот, считают, что умения возникают раньше навыков. Причиной таких расхождений являются многозначность понятия "умение" и большое многообразие видов деятельности. Умением называют и самый элементарный уровень выполнения действий, и мастерство человека в каком-то виде деятельности. Между этими умениями лежит качественное различие их психологических структур, обусловленное многолетними упражнениями. Умение-мастерство возникает на основе уже выработанных навыков, знаний и творческого подхода к деятельности. Элементарные умения - это действия, возникшие на основе знаний или в результате подражания и наблюдения.

Умения - это возможность успешного выполнения действий на основе приобретенных знаний, решение поставленных задач в соответствии с заданными условиями. Например, сравнение растений, относящихся к разным классам (однодольных и двудольных), выявление причин изменчивости организмов, приготовление микропрепарата и др.

Умение включает понимание связи между целью данной деятельности, условиями и способами ее выполнения. Поэтому в психологическую структуру умений входят и знание, и творческое мышление. Приступая к обучению какой-либо новой деятельности, сначала надо определить ее цель, потом показать и дать понять, как осуществлять эту деятельность, в какой последовательности, и сформировать представление о технике ее выполнения. Осваивая работу, учащийся должен приспосабливать ее к имеющимся умениям и навыкам и формировать недостающие в этих новых условиях. Каждое умение проходит в своем формировании ряд этапов, каждому из них свойственна своя психологическая структура (табл. 4).

Умения в обучении - обычно это простые действия с объектом. Благодаря многократному повторению одних и тех же действий в одних и тех же условиях умения выполняются все быстрее и быстрее, все более совершенно и требуют все меньше мыслительного труда. Повторяясь много раз, действия с объектом становятся все более свободными, автоматизированными. В связи с многократным упражнением действие выполняется как заученное движение, механически, т.е. без специального контроля со стороны мозга. Такие действия, автоматизированные многократными повторениями, называются навыками.

При многократных повторениях одних и тех же действий в одинаковых или аналогичных условиях происходит автоматизация отдельных компонентов деятельности и вырабатывается навык. Однако навык нельзя понимать как полностью автоматическое действие, поскольку в нужный момент сознание может вмешаться в действие и направить его.

Таблица 4

Формирование умений

Навык - это способность человека продуктивно, с должной полнотой и в соответствующее время выполнять работу в новых условиях. Навык образуется на основе умений и знаний, он включает также и понимание взаимоотношений между целью данной деятельности, условиями и способами его выполнения. Поэтому в психологическую структуру навыка входят не только умения, но и знания, и творческое мышление. Навыки лучше всего определяют подготовленность учащегося, становятся особенностями его личности.

Навыки нельзя противопоставлять знаниям и умениям, так как они образуются на их основе. Вырабатывается навык повторениями и разрушается, когда повторения прекращаются. В первую очередь затухают недавно сформированные умения и навыки как наименее прочные. Причины затухания умений и навыков обычно бывают связаны с длительными перерывами в их применении, но это может быть связано также с вынужденным ускорением темпа работы, утомлением и напряжением.

Развивающиеся умения и навыки всегда взаимодействуют с уже имеющимися. Усвоение нового умения (и навыка) в результате его взаимодействия с уже ранее сформировавшимися называется переносом умений (навыков).

Каждое умение в процессе его формирования до состояния навыка проходит ряд этапов: 1) начало осмысления умения; 2) сознательное, но неумелое выполнение; 3) переход умения путем упражнений в навык; 4) применение навыка как высокоавтоматизированного действия.

Психологи в зависимости от видов действий различают умения и навыки интеллектуальные (мышления и памяти), сенсорные (действия по восприятию) и двигательные. В дидактике и методике обучения биологии по характеру деятельности в учебном процессе различают умения и навыки: интеллектуальные, или умственные (анализ, синтез, обобщение, абстрагирование и др.), практические, или трудовые (выращивание растений, уход за животными и пр.) специальные, или предметные (работа с микроскопом, выявление особенностей растений, животных, проращивание семян и др.), общеучебные (работа с книгой, составление плана, самоконтроль и др.).

Все умения и навыки формируются только в практической деятельности, осуществляемой методами упражнений и обучения. Вне целенаправленной деятельности ни умения, ни тем более навыки формироваться не могут. Умения и навыки вырабатываются повторениями и разрушаются, когда повторения прекращаются.

Любая деятельность осуществляется системой специальных умений и навыков. В то же время любая разумная деятельность не сводится к навыку. Человек должен уметь самостоятельно использовать целые системы или наборы действий, освоенных им навыков, должен критически оценивать получаемый результат, проверять успешность своих действий, т.е. выполнять помимо физических действий еще систему умственных, мыслительных операций. Повторение таких сложных многочисленных умственных действий ведет к освоению способов действия, к выработке навыков.

Таблица 5

Формирование навыков

Выработка у школьников умений и навыков, которые находятся в тесной взаимосвязи, является важной задачей школы на любой ступени развития ребенка.

В некоторых случаях умения образуются на основе уже приобретенных навыков. Например, чтобы уметь рассматривать микропрепарат (строения кожицы лука или инфузории), рассматривать и понимать особенности микроскопических объектов, необходимо иметь некоторый навык работы с микроскопом.

Таким образом, умения и навыки - это способность учащихся выполнять разнообразную деятельность на основе приобретенных ими знаний, а выработанные у учащихся умения и навыки способствуют формированию новых умений и навыков, применению усвоенных знаний в новых ситуациях.