Особенности использования наглядных средств обучения по биологии при изучении раздела "Общая биология" 10–11 класс

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

УФ ГБОУ СПО «Волгоградский медицинский колледж»

Особенности использования наглядных средств обучения по биологии при изучении раздела «Общая биология» 10-11 класс

Зотьевой Юлии Викторовны



Содержание

Введение

1. Теоретические основы использования наглядных средств обучения в школьном курсе биологии

1.1 История возникновения понятия «наглядности», сущность понятия

1.2 Наглядность как дидактический принцип обучения

1.3 Классификация наглядных пособий по биологии

2. Опытно-экспериментальная работа по использованию наглядных средств обучения в учебно-воспитательном процессе по биологии при изучении раздела «Общая биология» 10-11 класс

2.1 Методика использования наглядных средств обучения в образовательном процессе по биологии

2.2 Организация экспериментальной работы. Использование наглядных средств на всех этапах урока

2.3 Результаты опытно-экспериментальной работы

Заключение

Выводы

Список литературы

Приложения



Введение

Наглядность - один из ведущих принципов обучения. Это утверждение не требует доказательства. Наглядность в обучении способствует тому, что у обучающихся, благодаря восприятию предметов и процессов окружающего мира, формируются представления, правильно отображающие объективную действительность, и вместе с тем воспринимаемые явления анализируются и обобщаются в связи с учебными задачами.

Совершенствование учебно-материальной базы общеобразовательной школы - одно из главных условий повышения уровня учебно-воспитательного процесса. Учебное оборудование стало неотъемлемой частью урока, так как работа с ним для обучающихся - это и источник новых знаний, и средство для усвоения, обобщения, повторения изученного материала. В методике преподавания биологии разработаны различные приемы использования учебного оборудования на уроках.

Урок биологии невозможно провести на должном уровне, не пользуясь схемами, иллюстрациями, меловыми рисунками и другими видами наглядности. Они позволяют представить биологический материал понятным для обучающихся. Наглядность активизирует их внимание, мышление и память. Психологами А.Н. Леонтьевым, Наумовым и др. доказано, что человек запоминает 50 % увиденного, в то время как услышанное воспроизводится только на 20 %, заставляет переключать внимание с одного элемента урока на другой, не утомляя обучающих [34].

Педагоги А.И. Никишов, И.Н. Панамарева, В.М. Константинов и др. считают что учебно-материальной базой обучения биологии является рационально организованный и оборудованный кабинет, в котором созданы условия для размещения, хранения и использования учебного оборудования [36]. В настоящее время промышленность производит большое количество учебных пособий, их номенклатура, необходимая для оснащения кабинета биологии, определена нормативным документом «Типовые перечни учебного оборудования и учебно-наглядных пособий для общеобразовательных школ» (см. Приложение 1). Перечни учебного оборудования по биологии включают около 500 наименований.

И.Н. Понамарева утверждает, что курс биологии в образовательном учреждении призван вооружить обучающихся элементарными знаниями о предметах и явлениях природы, о простейших взаимосвязях между нами, а также о взаимодействии человека и природы [37]. Ведущими методами работы в области биологии являются методы естественных наук: наблюдение в природе, наблюдения в классе, экскурсии, опыты, практические работы.

Однако в условиях аудиторных занятий не всегда возможно непосредственно наблюдать, видеть предметы и явления в естественном состоянии. В этом случае необходимые представления и понятия могут быть сформированы с помощью наглядных средств обучения, в которые входят живые объекты, натуральные фиксированные объекты, коллекции, гербарный материал, микропрепараты и др.

На уроках биологии эти наглядные пособия можно использовать в различных сочетаниях в зависимости от темы и цели урока.

Ян Амос Коменский считал принцип наглядности важнейшим принципом преподавания. В «Великой дидактике» он написал: «…слова нужно преподавать и изучать не иначе, как вместе с вещами, подобно тому как … дерево - с корой, плод - вместе с кожицей» [35].

А. Дистервег отмечает особое значение наглядных средств обучения на уроках биологии. Горячим приверженцем наглядного обучения был и выдающийся швейцарский педагог И.Г. Песталоцци, показавший важность использование наглядности в развитии формируемых понятий.

К.Д. Ушинский отмечает: «Учите ребенка каким-нибудь пяти неизвестным ему словам, и он будет долго и напрасно мучиться над ними; но свяжите с картинками двадцать таких слов и - ребенок усвоит их на лету» [40]. Польза наглядного обучения, как утверждал К.Д. Ушинский, состоит в том, что ученик приучается находить связи между словом и предметом.

Наглядность является необходимым и закономерным средством образовательного процесса на всех этапах изучения биологии. Однако будущий учитель биологии должен дифференцированно подходить к пониманию термина «наглядность» так как его используют для выражения разных педагогических понятий.

Исходя из выше сказанного нами сформулирована тема исследования: «Особенности использования наглядных средств обучения по биологии при изучении раздела «Общая биология» 10-11 класс».

Проблема исследования: определить влияние наглядности на качество усвоения знаний учащихся по биологии.

Цель исследования: выявить особенности влияния наглядных средств обучения на уровень знаний обучающихся при реализации программы по биологии основного общего образования авторской линии И.Н. Пономаревой и др. раздела «Общая биология» 10-11 класс.

В соответствии с поставленной целью нами сформулированы следующие задачи:

1. изучить теоретический материал по теме исследования, раскрыть сущности понятия «наглядность»;

2. организовать исследовательскую работу, подготовить оборудование и материалы для успешного проведения эксперимента;

3. проанализировать результаты по проделанной работе и выявить влияние наглядности на уровень знаний учебного материала учениками;

4. проанализировать использование наглядных средств обучения на необходимость и достаточность при изучении раздела биологии «Общая биология» 10-11 класс по программе И.Н. Пономаревой;

5. разработать методический материал с использованием наглядных средств обучения биологии по каждой главе изучаемого раздела.

Объект исследования: учебно-воспитательный процесс по биологии в Урюпинском филиале «Волгоградский медицинский колледж».

Предметом исследования: особенности использования наглядных средств обучения по биологии при изучении раздела «Общая биология» 10-11 класс по авторской программе И.Н. Пономаревой и др.

Гипотеза исследования: учебно-воспитательный процесс по биологии будет эффективным, если использовать разнообразные виды наглядных средств обучения.

Методы исследования:

- изучение и анализ психолого-педагогической литературы по проблеме исследования;

- теоретически обоснованные методы исследования (анализ, синтез, обобщение, систематизация);

- эмпирические методы (проектирование, педагогический эксперимент, проведение контрольных срезов);

- социологические методы (тестирование, прогнозирование);

- систематические методы обработки результатов;

- диагностический метод (наблюдение).

Практическая значимость исследования состоит в том, что для образовательного процесса по биологии разработаны дополнительные наглядные средства обучения по разделу «Общая биология» 10-11 класс для обобщения и закрепления знаний обучающихся, которые могут быть использованы в практике обучения.

Опытно-экспериментальная работа проводилась на базе Урюпинского филиала «Волгоградский медицинский колледж».

Структура исследования: выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, выводов, списка литературы, приложений.



1. Теоретические основы использования наглядности обучения в школьном курсе биологии

1.1 История возникновения «наглядности», сущность понятия

Впервые в педагогике теоретическое обоснование принципа наглядности обучения дал Я.А. Коменский в XVII в. Великий чешский педагог, используя достижения народной педагогики, нашел средство, облегчающее ребенку изучению книжного материала. «Мир чувственно - воспринимаемых вещей в картинках» [12] - само название одной из его учебных книг показывает путь, которым должно идти познание ученика.

Рисунок, картина вот средства, которые позволяют ученику свободно представить изучаемые по книге предметы, явления, события. Обучение возникло за много тысяч лет до Я.А. Коменского и нельзя думать, что ребенок, когда его учили без наглядных пособий, не мог представить в жизни то, о чем ему говорил наставник, учитель. Наоборот, на ранних стадиях развития человечества, когда обучение было непосредственно связано с трудовой деятельностью взрослого, дети не испытывали значительных затрудняющих обстоятельств, чтобы представить и понять, то, чему их учили. Методы обучения были адекватны характеру познавательной и практической деятельности ребенка и взрослого. С появлением письменности и книг обучение стало более сложным и трудным. Возникает противоречие между личным опытом ребенка и общественным опытом, отражаемым в книгах. Опыт ребенка ограничен, дети могут не понять, о чем говорится в книгах. Ребенку для понимания книги необходимо соотнести ее содержание с тем, что ему известно. Это не всегда удается, и дети становятся на путь механического запоминания, зубрежки.

Книга усложняет познавательную деятельность ребенка, она требует развитых форм и операций мышления: обобщения абстрагирования, дедукции и индукции, анализа и синтеза. Использование в обучении принципа наглядности имеет длительную историю. К нему прибегали еще за несколько веков до нашей эры в школах Китая, Египта, Греции, Рима и других странах [20].

Наглядность в понимании, Коменского становиться решающим фактором усвоения учебного материала. Наглядность означает чувственное познание, которое является источником знаний. Поэтому чем больше наглядности, тем больше опоры на чувственное знание, тем, следовательно, лучше развивается разум [12].

К.Д. Ушинский дал глубокое психологическое обоснование наглядности обучения. Наглядные пособия являются средством для активизации мыслительной деятельности и формирования чувственного образа. Именно чувственный образ, сформированный на основе наглядного пособия, является главным в обучении, а не само наглядное пособие. К.Д. Ушинский значительно обогатил методику наглядного обучения, разработал ряд способов и приемов работы с наглядными пособиями [6].

Практика работы школы в специальные психолого-педагогические исследования показали, что эффективность обучения зависит от степени привлечения всех органов чувств человека. Чем разнообразнее чувственное восприятие учебного материала, тем прочнее он усваивается. Эта закономерность уже давно выражена в дидактическом принципе наглядности, в обоснование которого педагоги методисты-естественники Я.А. Коменский, И.Г. Песталоцци, К, Д. Ушинский, В.В. Половцов, Б.Е. Райков, Л.В. Занков, С.Г. Шаповаленко внесли существенный вклад [1, 7, 10, 18, 25, 35].

Я. А Коменский обосновал золотое правило дидактики: привлекать к обучению все органы чувств [12]. И.Г. Песталоцци показал важность использования наглядности в развитии формируемых понятий [16]. К.Д. Ушинский раскрыл значение наглядных ощущений для развития речи учащихся [6].

В.В. Половцов обосновал роль наглядности в выборе методов обучения [10]. Б.Е. Райков создал первую классификацию средств обучения биологии. Варианты возможных сочетаний слова и наглядности для активизации развития учащихся показал Л.В. Занков. А С.Г. Шаповаленко предложил делить средства обучения не по внешним атрибутам, а с учетом и роли в учебном процессе [7, 29, 30].

Наглядность является необходимым и закономерным средством образовательного процесса на всех этапах изучения биологии. Однако будущий учитель биологии должен дифференцированно подходить к пониманию термина «наглядность» так как его используют для выражения разных педагогических понятий. Различают такие понятия, как принцип наглядности, наглядность как средство обучения и наглядное пособие.

Термином «наглядность» обычно обозначают принцип, которым руководствуется учитель в процессе обучения биологии. Наглядность обеспечивает единение чувственного и логического, конкретного и абстрактного, содействует развитию абстрактного мышления, во многих случаях служит его опорой.

Наглядность как средство обучения предназначена для создания у учащихся статических и динамических образов. Она может быть предметной или изобразительной. Понятие «средство наглядности» (наглядное средство) очень близко по содержанию с понятием «наглядное пособие», но значительно шире по объему. Так, например, опыт по испарению, телепередача, рисунок на доске, рисунки в учебнике принадлежат к средствам наглядности, но не являются наглядными пособиями.

Наглядные пособия - это конкретные объекты, используемые учителем на уроке. Они могут быть в виде коллекций, гербария, живых растений и животных, таблиц с рисунками и схемами, муляжей, аппликаций, диафильмов, раздаточного материала, дидактических карточек. Наглядные пособия, выражающие биологическое содержание изучаемых предметов и явлений - основные средства обучения, а различные приборы, инструменты, техническое оборудование вспомогательные.

1.2 Наглядность как дидактический принцип обучения

Наглядное пособие одно из средств умственного развития. Они занимают определенное место в обучении ученика и не определяют всего хода учения. Современный учитель имеет большой выбор наглядных пособий. Причем наглядные средства обучения совершенствуются и становятся все более удобными и эффективными для выполнения поставленных учителем задач. Современные условия обучения вынуждают учителя не только применять наглядные пособия, но и думать насколько они способствуют выполнению поставленных задач. Наглядные средства могут способствовать лучшему усвоению знаний, быть нейтральными к процессу усвоения или тормозить понимания теоретического материала.

Результаты учебно-воспитательного процесса зависят во многом от того, насколько обогащен он разнообразными средствами обучения, а также от мастерства учителя, который эти средства использует. Совершенствование содержания образования закономерно требует совершенствования форм, методов, приемов и средств обучения. Создание средств обучения находится в тесной связи с развитием техники, передовым педагогическим опытом.

Успех обучения также зависит от правильной организации всей мыслительной деятельности учащегося. Наглядность обучения становиться одним из факторов, влияющих на характер усвоения учебного материала. Средства наглядности обеспечивают полное формирование какого-либо образа, понятия и тем самым способствуют более прочному усвоению знаний, пониманию связи научных знаний с жизнью. Использование средств наглядности в учебном процессе всегда сочетается со словом учителя. Проводя самостоятельные опыты, ученики могут убедиться в истинности приобретаемых знаний, в реальности тех явлений и процессов, о которых рассказывает учитель. А уверенность в истинности полученных сведений, убежденность в знаниях делают их осознанными, прочными. Средства наглядности повышают интерес к знаниям, делают более легким процесс их усвоения, поддерживают внимание, содействуют выработке у учащихся эмоционально-оценочного отношения к сообщаемым знаниям.

Дидактические исследования о применении наглядности, о сочетании средств наглядности и слова учителя, проведенные под руководством профессора Л.В. Занкова и в научно-исследовательском институте школьного оборудования под руководством С.Г. Шаповаленко, В.Г. Болтянского и Л.П. Прессмана, позволили определить некоторые общие правила применения средств наглядности [3, 5, 13, 19, 26].

Прежде чем отобрать для урока тот или иной вид наглядности, необходимо продумать место его применения в зависимости от его дидактических возможностей. При этом следует иметь в виду, в первую очередь, цели и задачи конкретного урока и отбирать такие наглядные пособия, которые четко выражают наиболее существенные стороны изучаемого на уроке явления и позволяют ученику вычленять и группировать те существенные признаки, которые лежат в основе формируемого на данном уроке представления или понятия.

От учебных задач зависит и выбор одной из форм сочетания наглядности и слова учителя. В одних случаях источником знания выступает наглядное пособие, а слово учителя выполняет функцию руководства восприятием учеников. Наглядные пособия могут служить опорой для создания связей между фактами, явлениями, недоступных непосредственному наблюдению, а слово учителя побуждает к наблюдению и направляет детей на осмысливание, истолкование сделанных наблюдений.

При обобщении, повторении изученного материала источником знания о фактах, явлениях или их связях выступает слово учителя, а наглядность выполняет функцию подтверждения, иллюстрации, конкретизации словесного сообщения или является отправным пунктом сообщения, содержащего сведения о явлениях и связях, недоступных непосредственному восприятию. Наглядные средства могут служить основой для самостоятельной работы учащихся. В этом случае учитель лишь определяет задание и направляет деятельность учащихся.

Средства наглядности используются на всех этапах процесса обучения биологии: объяснение нового материала, закрепление знаний, формирование умений и навыков, выполнение домашних заданий и проверка усвоения учебного материала. Средства обучения применяются не только на уроке, но и при других форма обучения биологии.

1.3 Классификация наглядных пособий по биологии

Основным методом изучения биологии является наблюдение. Однако не всегда можно провести наблюдения предметов и явлений природы в естественном состоянии. В этом случае необходимые представления и понятия могут быть сформированы с помощью наглядных средств обучения.

Средства наглядности на основании их характера и значения в обучении биологии можно разделить на две группы: основные и вспомогательные. Среди основных различают реальные (натуральные), знаковые (изобразительные) и вербальные (словесные) средства, а среди вспомогательных - технические средства обучения (ТСО) и лабораторное оборудование (ЛО).

В свою очередь, натуральные (реальные) наглядные пособия, используемые на уроках биологии, разделяют на живые и неживые, или препарированные. Изобразительные (знаковые) делят на плоскостные (рисованные) и объемные.

Натуральные пособия

Натуральными живыми пособиями служат специально подобранные растения (комнатные и принесенные со школьного участка или с экскурсии), животные в аквариумах, инсектариях, террариумах и клетках в уголке живой природы.

К натуральным препарированным пособиям относятся гербарии, влажные препараты, микропрепараты, коллекции, скелеты позвоночных животных и отдельные их части, чучела, раздаточный материал для практических работ и др.

Демонстрация живых растений и животных в качестве раздаточного материала требует заблаговременной их подготовки. Выбор этих объектов определяется программой, местными условиями и требованиями по охране природы. Кроме сбора объектов в природе, растения можно специально высеять на участке, чтобы приготовить раздаточный материал, а вредителей, поселившихся на растениях учебно-опытного участка, собрать для коллекций, для использования в качестве раздаточного материала. При работе с гербариями и коллекциями следует учитывать, что этот материал дает неполное представление о живых организмах. Поэтому его следует использовать в комплексе с другим оборудованием, помогающим понять свойства изучаемых организмов.

Также используют влажные биологические препараты, которые монтируют между двумя стеклянными пластинами и опускают в склянку с консервирующей жидкостью. Приготовленные таким образом влажные препараты позволяют изучить внутреннее и внешнее строение организмов в их натуральных размерах. Среди них можно назвать следующие препараты: «Корни бобового растения с клубеньками», «Развитие лягушки», «Развитие насекомого», «Аскарида», «Внутреннее строение речного рака» и др. С помощью этих препаратов изучают внутреннее строение животных, фазы развития насекомых и др. Объекты, опущенные в фиксирующую жидкость, часто теряют естественную окраску и в таком случае их используют на уроке в сочетании с другими пособиями, отображающими естественную окраску этих объектов и их местоположение в целостном организме [32].

Одним из важнейших видов натуральных учебных пособий являются микропрепараты. Они не заменимы в познании клеточного строения организмов, а также других микроскопически малых природных объектов (бактерии, плесневые грибы, споры грибов, мхов и папоротников, пыльца растений, клетки крови и пр.).

Микропрепараты делятся на:

· постоянные, изготовленные фабричным путем специально для обучения;

· временные, приготовленные учителем для урока или на уроке самими школьниками.

Постоянные микропрепараты представляют собой тончайшие срезы тканей организмов, их органов. Клетки в большинстве своем не имеют окраски и потому, даже при большом увеличении микроскопа, бывает трудно рассмотреть внутриклеточные структуры, в том числе ядро. В связи с этим клеточные микропрепараты окрашивают специальными красителями для придания им большей наглядности. Учителям обязательно надо предупреждать детей о том, что цвет не является естественным для микроструктур. Чтобы можно было разобраться в изучаемом микропрепарате, его используют в комплексе с изображением - микрофотографией или таблицей.

Временные препараты так называются потому, что не сохраняются долго. После ознакомления с микрообъектом временный препарат смывается с предметного стекла. Приготовление микропрепарата - один из обязательных видов умений, формируемых в курсе биологии [17].

На уроках биологии часто используют коллекции, которые представляют монтаж натуральных объектов, объединенных определенной тематикой. Например, коллекции могут быть использованы при изучении внешнего строения организмов или их частей («Коллекция плодов и семян», «Представители отрядов насекомых» и др.). Такие коллекции называются морфологическими. Их используют для сравнения объектов, выявления черт схожести и различия. Для изучения роли животных в природе существуют другие учебные коллекции: «Насекомые - опылители луговых растений», «Насекомые - вредители хлебных культур», «Повреждения хвойных деревьев короедами» и т. п. Выяснять взаимосвязи в органическом мире, рассматривать онтогенетическое развитие организмов, прослеживать общебиологические закономерности помогают общебиологические коллекции. Например, «Развитие тутового шелкопряда». «Развитие майского жука», «Защитные приспособления у животных» и др. Технологические коллекции демонстрируют продукты, получаемые из природных материалов, например, «Каменный уголь и продукты его переработки», «Зерновые культуры и крупы, получаемые из них» и др. [15].

Для изучения строения позвоночных животных на уроках используют препарированные скелеты (рыбы, лягушки, ящерицы, змеи, курицы и кошки) и их отдельные кости. Используются также чучела животных (голубь, кролик, суслик и др.). Следует заметить, что чучела животных необходимо содержать в особых коробках или в застекленных шкафах, иначе они быстро приходят в негодность - пересыхают и становятся очень ломкими, покрываются пылью, теряют свою естественную окраску и форму. Их достают из хранения только для демонстрации на уроке. Существующая практика использовать чучела животных для украшения кабинета не считается удачной [28].

Многие натуральные материалы необходимы для проведения лабораторно-практических работ во всех курсах биологии с 6 по 11 классы. Это растения, отдельные их части, ткани, клетки, культуры бактерий, грибы шляпочные и плесневые, водоросли, одноклеточные животные, мелкие домашние животные (хомячки, мыши, рыбки, моллюски, дафнии и др.).

Изобразительные пособия

Обеспечить все уроки натуральными объектами не представляется возможным не только потому, что надо бережно относиться к природным ресурсам, но и в связи с тем, что не все можно принести в класс и не все можно увидеть на живых объектах. Раскрытие процессов, закономерностей живой природы требует включения в учебный процесс специально разработанных изобразительных пособий. Они выполняют большую и очень важную роль.

Изобразительные пособия отличаются очень большим разнообразием. К ним относятся объемные - муляжи и модели; рисованные - таблицы (рисованные и монтировочные), географические карты, репродукции картин, портреты ученых, дидактический раздаточный материал.

Муляжи - это пособия, которые точно копируют натуральные объекты. Фабрично изготовлены следующие муляжи «Набор плодов гибридных и полиплоидных растений с исходными формами», «Плодовые тела шляпочных грибов» и др. Они показывают форму, размеры, окраску природных объектов. Их используют в тех случаях, когда нет возможности применить натуральный объект или натуральный объект по какой-либо причине не дает учащимся полного представления о нем.

Модели являются изображениями натуральных объектов, но они не копируют объект, а представляют его самые главные свойства в схематизированном виде.

Модели могут быть плоскостные и объемные, статические и динамические, например плоскостная модель, демонстрирующая работу клапанов сердца, или аппликативная модель внутреннего строения жука. Объемная модель сердца фабричного изготовления дает возможность детально ознакомиться с особенностями его внешнего и внутреннего строения. Многие статические модели разбираются. Это позволяет изучать внешнее и внутреннее строение органа (например, модели строения цветка, глаза, уха, почки человека и др.). Динамические модели, как правило, знакомят с процессами, протекающими в организме. К ним относятся магнитные модели «Биосинтез белков», «Законы Менделя», «Цикл размножения мха», «Модель биогеоценоза» и др.

Наиболее часто в обучении биологии используются таблицы. Они могут быть рельефными и печатными

Рельефные таблицы - красочные изображения предметов, представляющие барельефы из пластика. Неглубоким рельефом выделены контуры организма, системы органов, части органа. Такие таблицы долговечны, легко моются, но для их хранения нужно значительно больше места, нежели для печатных таблиц.

На уроках биологии используют карты: зоогеографические, карты растительности, охраняемых территорий, экологические карты региона и др. Их применяют для ознакомления учащихся Районами распространения определенных объектов, при изучении вопросов охраны природы. Использование карт в учебном процессе связано с проблемой их размещения в кабинете.

В целях эстетического воспитания учащихся на уроках биологии необходимо использовать репродукции картин. Этот вид оборудования, к сожалению, учитель применяет не часто. На уроках используются портреты выдающихся ученых-биологов. Нередко такие портреты украшают кабинет биологии.

Из вербальных средств на уроках биологии часто используется дидактический материал. Этот вид учебного оборудования представляет собой печатное пособие, по которому учащиеся самостоятельно выполняют задания преподавателя. Многие издательства выпускают специальные пособия, содержащие разного рода карточки-задания для самостоятельной работы учащихся на уроке и дома, например дидактические карточки по курсу биологии 10-11 класса, их материал полностью соответствует содержанию программы и учебника. Карточки-задания, различные тесты, рабочие тетради помогают учителю осуществить дифференцированный подход в обучении на уроках биологии.

Использование дидактического материала положительно влияет на эффективность усвоения учебного содержания, способствует повышению интереса к биологии и экономит время на проведение самостоятельных работ.

Как правило, школы испытывают потребность в изобразительных пособиях. В этих случаях учитель привлекает хорошо рисующих школьников для создания пособий по рисункам из книг. Также можно изготовить модели и муляжи. В школах почти весь гербарный материал, коллекции собраны и хорошо оформлены учениками. Особенно интересными являются изготовленные учащимися раздаточные материалы к разным урокам.

Все названные виды наглядных пособий широко используются в школе. С их помощью в учебно-воспитательном процессе раскрываются основные понятия биологии. Поэтому такие средства наглядности считаются основными.

Лабораторное оборудование

Важными для уроков биологии являются вспомогательные средства обучения, в том числе различные приборы. Изучать микропрепараты невозможно без микроскопа. Хорошо, если в школе имеются микроскопы разных конструкций и степеней увеличения (монокулярные и бинокулярные). Приборы используют для ознакомления с методами биологических исследований, для проведения опытов по физиологии организмов. Так, с помощью приборов можно показать всасывание воды корнем, газообмен в процессе дыхания, механизм вдоха и выдоха и др.

Бывают, нужны определенные химические вещества, например йод - для окрашивания микропрепаратов и постановки опытов; свежая известковая вода - для демонстрации опытов по изучению газообмена; пероксид водорода - для выявления фермента каталазы в живых клетках растений и животных; удобрительные смеси - для подкормки растений уголка живой природы; некоторые ферменты - для опытов по пищеварению в курсе «Человек» [2]. Нужны также: физиологический раствор, марганцовокислый калий, глюкоза, крахмал, растительное масло, едкий натр, раствор медного купороса, соль поваренная, мука - для проведения опытов и лабораторных работ [3].

Приборы, химические реактивы, технические средства обучения обеспечивают более эффективную демонстрацию изучаемых предметов и процессов, но сами они, исключая микроскоп и лупу, не являются предметом изучения, так как выполняют вспомогательную роль в обучении биологии. Такие средства обучения можно назвать вспомогательными.

Технические средства обучения

На уроках биология используют различные экранно-звуковые средства обучения, среди которых ведущее место принадлежит учебным кинофильмам.

Учебные кинофильмы по биологии состоят из одной-двух частей. Время демонстрации одной части около 10 минут.

По методической направленности кинофильмы по биологии можно разделить на две группы: фильмы, предназначенные для использования в качестве источника новой информации при изучении нового материала, и кинофильмы, носящие обобщающий характер и предназначенные для демонстрации на обобщающих, заключительных уроках темы [13].

Методика использования экранных пособий на уроках биологии имеет свою специфику. Она состоит в том, что экранные пособия используются в комплексе с коллекциями, гербариями, таблицами, чучелами животных и другими средствами наглядности. Такое комплексное использование средств обучения значительно повышает эффективность урока. Применение экранных средств на уроке требует определенной организации этого этапа урока. Перед показом нужно поставит 2-3 узловых вопроса, на которые дети должны будут ответить, просмотрев фильм. После демонстрации проводиться беседа, в ходе которой учитель выясняет, на сколько, учащиеся усвоили материал, либо дается какое-либо задание по этому заданию.

С развитием и совершенствованием проекционной техники вводятся экранные средства обучения. Н.М. Пожарицкая, Н.А. Пугал, А.М. Розенштейн и И.М. Машаров разработали методику их применения на уроках и внеклассных мероприятиях [28].

В настоящее время на пороге новые мультимедийные средства наглядности, весьма перспективные для обучения биологии.



2. Опытно-экспериментальная работа по использованию наглядных средств обучения в учебно-воспитательном процессе по биологии при изучении раздела «Общая биология» 10-11 класс

2.1 Методика применения наглядных средств обучения на уроках биологии

Каждый предмет учебного оборудования обладает специфическими особенностями и в учебном процессе выполняет определенные функции, такие, как усиление наглядности, определение дидактической направленности, ориентировка в учебном материале.

Особое внимание на уроках биологии уделяется комплексному применению наглядности. При этом создаются условия для всестороннего познания изучаемых явлений и объектов. При создании комплексов средств обучения необходимо учитывать: конкретные задачи обучения и воспитания, характер и объем научной информации, подлежащей усвоению, исходный уровень знаний. Следует иметь в виду при этом, что при выборе любого варианта комплексного применения средств наглядности организующим звеном каждого комплекса будет материал учебника, в котором выражено основное содержание предмета по каждому учебному вопросу, его граница, направленность, дидактическая структура формирования знаний и умений, в которую надлежит вписать избранную систему средств наглядности.

Рассмотрим методику использования наглядных пособий применительно к конкретным учебным разделам и темам программы по общей биологии.

Раздел «Основы цитологии». Раздел охватывает широкий круг проблем, направленных на формирование знаний о химическом составе, строении, функциях, обмене веществ, энергии и информации, раздражимости клетки.

Изучение клетки как элементарной живой системы позволяет вскрыть сущность жизни, рассмотреть проявление на клеточном уровне фундаментальных свойств живой материи - хранение и преобразование информации, биосинтеза молекул, самовоспроизведения, саморегуляции, способности к движению и осуществлению приспособительных реакций.

Клетка - это структурная и генетическая единица жизни, начальная система онтогенеза и результат исторического развития многоклеточных организмов. Поэтому цитология составляет фундамент биологической науки, обеспечивает связи между дарвинизмом, генетикой, экологией.

При изучении вопросов цитологии не только происходит своеобразное обобщение знаний об организменной форме жизни, но и создаются предпосылки для рассмотрения в последующих темах происхождения жизни, индивидуального развития и наследственности.

Урок по теме: «Клеточные структуры и их функции» достаточно полно обеспечен различным оборудованием. В процессе преподавания этой темы могут быть использованы натуральные объекты, таблицы, плакаты, фотографии, ИКТ, экранно-звуковые средства обучения и др. Задачами этого урока является повторение учащимися понятия клетки, цитология, строение и функции клетки, строение микроскопов, правил пользования микроскопом, знакомство с клеткой как структурной и функциональной единицей живого и с клеточной формой жизни.

На первом этапе изучения темы проводиться предварительное обобщение знаний о строении и функциях клетки, что бы подготовить учащихся к восприятию сведений о клетке как структурной и функциональной единице живого и о клеточной форме жизни. Сведения заносятся в таблицу; в левой колонке даются названия органоидов, а в правой - их функции.

Целесообразен морфологический подход к обобщению знаний учащихся о клеточных формах жизни - одноклеточных и многоклеточных организмах. Оживить знания у учащихся по ботанике и зоологии помогает лабораторная работа, в процессе которой микроскопические наблюдения организмов сочетаются с изучением микрофотографий, таблиц.

Такая работа дает возможность учащимся сравнить клеточную организацию наиболее известных организмов: зеленых и сине-зеленых водорослей (из налета со стенок аквариума), бактерий (готовых микропрепаратов или собранных из зубного налета), инфузорий, амеб, эвглены зеленой (из культур простейших).

Учащимся предлагается задание: опознать организмы по фотографиям и таблицам, указать признаки сходства и различия между дробянками, грибами, одноклеточными животными, растениями (по вариантам), отметить наиболее отчетливые уклонения одного из организмов (по вариантам) от общего плана строения клетки, указать в чем состоят приспособительные особенности этих уклонений, сделать вывод о степени сложности организмов того или иного протиста. Результаты работы всего класса с помощью учителя обобщаются в процессе составления таблицы, в которых отмечаются особенности строения (форма тела, клеточные структуры), а также характер питания, размножения, передвижения, среда обитания и относительная степень организации всех просмотренных организмов.

После выполнения работы учащимся становиться ясно, что виды современных одноклеточных существ сохранили черты строения и жизненных отправлений, соответствующие различным уровням развития клеточной формы жизни (арогенезы), но за длительный период времени претерпели эволюцию в направлении приспособления к специфическим средам обитания (идиогенезы), в следствии чего стали значительно отличаться от своих предков, существовавших миллионы лет назад.

Знания о примитивной организации бактерий и сине-зеленых (цианей) проливают свет на тот этап эволюции клетки, когда отсутствовали типичное ядро, ядрышко, ядерная мембрана, не было митоза у живых существ, составлявших группу прокариот. Значительное повышение организации наблюдается у эукариот (зеленых водорослей и других растений, грибов, животных), у которых произошло обособление ядра от цитоплазмы. Подчеркивается, что, несмотря на значительное усложнение строения и функции инфузорий (наличие ресничек, обеспечивающих быстроту передвижения, расширение среды обитания, двух ядер, большого количества хромосомных наборов, способствующих интенсификации жизнедеятельности), эти животные остались в плену одноклеточности.

Возникает вопрос: в чем состоит эволюционная бесперспективность усложнения строения и функций одноклеточных организмов и почему этот путь не представляет собой основной путь морфофизиологического прогресса?

При ответе на этот вопрос логично выделить два этапа.

Основные процессы жизнедеятельности протекают в клетке на молекулярном уровне и возможны лишь в определенных пространственных границах. В огромных клетках затрудняется регуляция процессов жизнедеятельности, ухудшается взаимодействие со средой. Поэтому клетки, имевшие размеры больше оптимальных, выбраковывались естественным отбором.

Клеткам-организмам приходиться производить значительные энергетические траты на нейтрализацию вредных влияний колебаний температуры, состава среды. Эти расходы протекают в процессе неправильного питания. Сокращение затрат энергии возможно лишь за счет создания внутренней, регулируемой среды. Однако ограниченность размеров клетки не позволяет увеличивать объем внутренней среды.

Итак, выход из противоречивой одноклеточности - в объединение клеток-индивидуумов в многоклеточный организм, способный к увеличению размеров тела и объема внутренней среды. В этой связи проясняется огромное арогенное значение многоклеточности.

Объединение клеток приводит к их специализации в связи с выполнением определенной функции в многоклеточном организме, что эффективнее выполнения каждой клеткой всех функций. Такая специализация выражается первоначально в разделении клеток на вегетативные и репродуктивные - у одних интенсифицируется функция размножения и подавляются остальные, у других активизируются процессы, связанные с обменом веществ. Дифференциация и интеграция - две диалектически противоречивые стороны процесса становления многоклеточности, находящие отражение в строении и функциях тканей.

Цитологические аспекты гистологических знаний учащихся наиболее удачно раскрываются в процессе самостоятельной работы с микропрепаратами и микрофотографиями растительных и животных тканей. Учащимся предлагается: охарактеризовать строение и функции тканей (по вариантам), указать отличие тканевых клеток от общего плана клетки, отметить, какие общеклеточные функции интенсифицируются или подавляются у клеток данной ткани, какие клеточные структуры ответственны за основную функцию.

По окончании этой работы учитель делает обобщение, что у многоклеточных животных известно около 100 типов клеток, которые можно сгруппировать в тканевые системы. Выполнение специальных функций клетками различных тканей происходит за счет усиленного развития одних элементов в ущерб другим.

У многоклеточных растений отмечается наличие недифференцированных клеток в составе образовательных тканей. В беседе устанавливается соответствие между структурами и функциями растительных клеток различной степени специализации вплоть до полной утраты жизненных отправлений (сосуды, элементы механической ткани).

После выявления особенностей клеток различных тканей необходимо в общем плане затронуть вопрос о системах, обеспечивающих единство многоклеточных организмов, чтобы у учащихся не создалось метафизических понятий о «клеточных государствах».

Влияние координирующих механизмов организма на клетки различных тканей отчетливо выясняется при ознакомлении с методами культуры тканей и со злокачественным ростом клеток. Учитель сообщает, что в культуре начинаются энергично делиться те клетки, которые в организме не размножаются, но предварительно теряют специализацию. Подобные же процессы происходят и при развитии злокачественных новообразований.

Эти факты убеждают учащихся, что основная закономерность эволюции тканевых клеток - приспособление к функционированию в составе многоклеточного организма.

Обобщение знаний о клеточном уровне организации делает естественной постановку проблемы о неклеточной форме: вирусах и фагах. Усвоению понятия о клеточной организации и ее историчности помогает сравнение строения клеток, вирусов и фагов.

Учитель сообщает краткие предварительные сведения о вирусах и фагах, которые характеризуются малыми размерами, отсутствием клеточного строения, простотой химического состава (нуклеиновая кислота, белок), способностью проявлять признаки жизнедеятельности в живой клетке и при определенных условиях кристаллизироваться.

Учитель подчеркивает, что клеточная организация живого, по-видимому, прошла следующие этапы эволюции: одноклеточные существа со структурно не оформленным ядром, одноклеточные с ядрами, колониальные, многоклеточные формы. Эволюция вирусов и фагов шла по пути дегенерации и приспособления к жизни внутри живой клетки. При объяснении и пояснении материала по данной теме учитель пользуется плакатами, схемами, таблицами, фотографиями, ИКТ и тд.

Применение комплексов учебного оборудования на уроках способствует лучшей организации работы учителя, выработке навыков работы учащихся с различными видами учебно-наглядных пособий, что повышает эффективность преподавания биологии.



2.2 Организация экспериментальной работы. Применение наглядных средств обучения на всех этапах урока

Экспериментальная работа, проводилась на базе Урюпинского филиала «Волгоградский медицинский колледж» в период с 1 сентября 2013 года по 26 мая 2014 года. Для проведения опытно-экспериментальной работы были определены контрольный и экспериментальные группы: М_911 - контрольная группа и М_912 - экспериментальная группа. В контрольной группе - 21 человек, в экспериментальной группе - 22 человек. Во время проведения эксперимента присутствовали все студенты этих двух групп.

В начале опытно-экспериментальной работы мы проанализировали учебно-методический комплекс по биологии раздела «Общая биология» 10-11 класс И.Н. Пономаревой и др. Но УМК содержит недостаточное количество наглядных средств обучения по обобщению и закреплению знаний обучающихся по биологии.

Для проведения констатирующего эксперимента, мы разработали критерии оценки знаний и умений обучающихся для трех уровней: высокого, среднего и низкого.

Высокий уровень: задание полностью выполнено, цель наблюдения достигнута, проблема раскрыта в полном объеме; обучающийся имеет системные полные знания по поставленному вопросу; содержание вопроса излагает связано, в краткой форме, раскрывает сущность процессов, не допускает биологических ошибок и неточностей. Обдающийся может применить знания, полученные в процессе обучения, для обоснования законов живой природы, установить взаимосвязь строения органов и выполняемых ими функций.

Средний уровень: задание выполнено, цель наблюдения достигнута. Однако проблема раскрыта не в полном объеме, т. к. отсутствуют некоторые несущественные элементы, допущены малозначительные биологические ошибки, нелогично, пространственно изложено основное содержание вопроса. Имеется некоторое количество ошибок.

Низкий уровень: задание выполнено частично, цель наблюдения достигнута не полностью, тема раскрыта в ограниченном объеме, обучающийся затрудняется сделать вывод по теме; не может применить знания, раскрыть сущность процессов. В ответах на предлагаемые контрольные вопросы обнаруживается недостаточное понимание отдельных излагаемых положений.

Эксперимент проходил в три этапа: констатирующий, обучающий и контрольный этап.

На первом этапе исследования проводился констатирующий эксперимент. Его цель - выявление исходного уровня знаний обучающихся по биологии. Для этого проводился контроль знаний по ранее изученной теме.

Обучающимся предлагалось выполнить задания в тестовой форме:

Вариант 1.

1. Термин клетка впервые употребил:

а) Гук

б) Левенгук

в) Броун

г) Шванн

д) Шлейден

е) Вирхов

2. Основные положения клеточной теории впервые сформулированы:

а) Гук

б) Левенгук

в) Броун

г) Шванн

д) Шлейден

е) Вирхов

3. Ядро в клетке впервые обнаружил:

а) Гук

б) Левенгук

в) Броун

г) Шванн

д) Шлейден

е) Вирхов

4. Размеры клеток у животных:

а) 2-3 нм

б) 20-30 нм

в) 2-3 мкм

г) 20-30 мкм

5. Клеточная теория утверждает, что… (найдите ошибочное продолжение).

а) все живое состоит из клеток

б) все живое активно двигается

в) одна клетка получается из другой

г) все клетки сходны по составу и строению

д) генетическая информация клеток организма различна

Вариант 2.

1. Бактерии - это организмы:

а) прокариотические

б) эукариотические

в) имеющие оформленное (окруженное мембраной) ядро

г) не имеющие хорошо заметного ядра

2. Растения, животные и человек - организмы:

а) прокариотические

б) эукариотические

в) имеющие окруженное мембраной ядро

г) не имеющие хорошо заметного ядра

3. Клетка - живая система, а это значит, она способна:

а) расти

б) размножаться

в) двигаться

г) передавать свои свойства по наследству

д) реагировать на внешние сигналы

е) к обмену веществ и энергии

4. Клетка - живая система, а это значит, что она способна … (укажите ошибочное продолжение).

а) расти

б) размножаться

в) двигаться

г) передавать свои свойства по наследству

д) реагировать на внешние сигналы

е) к обмену веществ и энергии

5. Цитос в переводе с греческого:

а) невидимый

б) очень маленький

в) ядро

г) сосуд

Таблица 1. Результаты ответов обучающихся контрольной группы М - 911.

Варианты	Всего учеников	Высокий уровень	Средний уровень	Низкий уровень
	Кол-во	%	Кол-во	%	Кол-во	%	Кол-во	%
1	10	48	2	9,6	5	24	3	14,5
2	11	52	2	9,6	6	28,3	3	14,5
Итог	21	100	4	19,4	11	52,3	6	19



Рис. 1. Результаты контрольного эксперимента группы М - 911 (в%).

Таблица 2. Результаты ответов обучающихся экспериментальной группы М - 912.

Варианты	Всего учеников	Высокий уровень	Средний уровень	Низкий уровень
	Кол-во	%	Кол-во	%	Кол-во	%	Кол-во	%
1	11	50	3	13,7	6	27,2	2	9
2	11	50	2	9	4	18,1	5	22,7
Итог	22	100	5	22,7	10	45,4	7	31,8

Рис. 2. Результаты контрольного эксперимента группы М - 912 (в%)

После проведения самостоятельной работы на выявление уже имеющихся знаний у обучающихся были получены следующие результаты:

высокий уровень группы М - 911 составил 19 %, а М - 912 - 23 %,

средний уровень группы М - 911 составил 52 %, М - 912 - 45 %,

низкий уровень группы М - 911 составил 29 %, М - 912 - 32 %.

По данным таблиц и диаграмм мы видим, что знания до нашего эксперимента у обучающихся контрольной и экспериментальной группы примерно на одном уровне.

Анализ результатов констатирующего этапа эксперимента дал основания сделать вывод, что педагог должен постоянно искать наглядные средства обучения. Это необходимо для наиболее полного формирования представлений, твердых знаний по предмету, практических навыков и умений, а так же для развития логического мышления обучающихся в процессе обучения биологии.

Второй этап исследования - это формирующий эксперимент. Целью его является повышение уровня знаний обучающихся по общей биологии с помощью наглядного материала. Был разработан дополнительный наглядный материал по разделу «Общая биология» при изучении главы «Основы цитологии» 10-11 класс по программе И.Н. Пономаревой и др. Работа осуществлялась на протяжении 2013-2014 учебного года.

Нами были разработаны:

1) учебное пособие для самостоятельной работы студентов по дисциплине «Биология» в которое вошли также задания и наглядные средства обучения по раздел «Общая биология» 10-11 класс: временные микропрепараты, рисованные - таблицы, портреты ученых, дидактический раздаточный материал, презентации

2) задания по актуализации знаний учащихся по разделу «Общая биология» 10-11 класс

3) составлены дифференцированные задания по закреплению и обобщению знаний учащихся по программе И.Н. Пономаревой и др. по «Общая биология» 10-11 класс

4) разработаны конспекты обобщающих уроков по разделу биологии «Общая биология» 10-11 класс

На втором этапе исследования применялся наглядный материал, который способствовал более полному усвоению нового материала и повышению уровня и качества знаний обучающихся. Наглядный материал применялся на всех этапах урока: на этапе изучения нового материала (как самостоятельно, так и с помощью учителя), на этапе закрепления изученного материала и на этапе проверки знаний обучающихся.

2.3 Результаты контрольного эксперимента

Третий этап исследования - контрольный эксперимент. На этом этапе исследования проводился контроль знаний по изученным темам. Целью этого контроля является проверка знаний обучающихся, полученных с помощью применения наглядных средств обучения на всех этапах урока. Контроль проводился и в экспериментальной и в контрольной группе; включал в себя задания в тестовой форме.

Сравним результаты контрольной и экспериментальной групп, учитывая, что в экспериментальной группе применялись разработанные нами дополнительные наглядные средства обучения в течение учебного года, а в контрольном - не применялись.

Задания для контрольного эксперимента:

Вариант 1.

1. Плазмалемма имеет толщину:

а) 1 нм

б) 10 нм

в) 1 мм

г) 1 мкм

д) 10 мкм

е) 10 мм

2. В состав плазмалеммы не входят:

а) белки

б) углеводы

в) нукл. кислоты

г) липиды

3. Мембраны клеток состоят из:

а) белки

б) углеводы

в) нукл. кислоты

г) липиды

4. На поверхности и в толще плазмалеммы располагаются:

а) белки

б) липиды

в) углеводы

г) нукл. кислоты

5. Если клетку сравнить с домом, то антенны на крыше можно сравнить с:

а) белки

б) липиды

в) углеводы

г) нукл. кислоты

6. Процесс захвата мембраной твердых частиц и втягивание их внутрь: