Дидактические средства в обучении биологии

Вопросы методики применения дидактических материалов в обучении ботанике

В последнее десятилетие в школах нашей страны большое внимание уделяется применению дидактических средств в обучении.

С помощью дидактических материалов учитель имеет возможность дифференцированно подойти к развитию интереса и творческих способностей детей, качественно совершенствовать учебный процесс, сделать его более эффективным, привлекательным, активизирующим учебную самостоятельность школьников. Поэтому данная проблема требует особого внимания и научного решения.

Наш опыт лишь фрагментарно показывает методические возможности применения дидактических материалов¹. Глубокое изучение дидактических средств по содержанию и функциональной значимости позволило определить наиболее эффективную методику исполь-^ зования их в учебном процессе.

Созданные нами материалы не ограничиваются функцией выявления и контроля знаний учащихся. Многие задания выполняют и учебную функцию, поэтому они могут быть широко использованы в ходе объяснения новой темы урока. Содержание таких дидактических материалов (карточек, раздаточного гербарного материала и др.) характеризуется определенной системой взаимосвязанных понятий, раскрывающих сущность изучаемой темы.

-------------------------------------------------------

¹ Трайтак Д. И. Дидактические материалы по ботанике. — М., 1976.

-------------------------------------------------------

Небольшие сведения, состоящие из текстов, схем, изображений предметов, дают широкие возможности для активизации мыслительной деятельности учащихся, направляют их мысль в нужное учителю русло.

В практике преподавания биологии можно наблюдать, что одну и ту же тему учитель предлагает детям в различной последовательности, привлекая разнообразные дидактические средства, и добивается во всех случаях положительных результатов. Объясняется это, прежде всего, содержанием средств обучения, их логической струк­турой и взаимосвязями понятийных компонентов.

В качестве примера можно привести изучение темы «Лист» (Ботаника, 5-й класс). На первом уроке «Внешнее строение листьев» да­ются знания, которые должны быть опорными для формирования понятия на последующем уроке «Простые и сложные листья».

Многократная проверка методики изучения этой темы выявила эффективный прием, при котором на первом уроке шло сочетание изучения натуральных объектов (растений с черешковыми и сидячими листьями) с дидактическими карточками (учебными таблицами) небольших размеров (4 х 6 см или 6x9 см).

К карточкам (учебным таблицам) дается задание: «Внимательно изучите строение различных по форме листьев и установите их сходство и отличие. Найдите основной признак, по которому можно разделить листья на две группы».

Небольшая установка перед выполнением задания ориентирует на изучение составных частей листьев в сравнительном плане. На основе анализа все учащиеся обычно приходят к правильному выводу. По своему строению листья бывают черешковые и бесчерешковые. Устанавливается, что различают листья с прилистниками и без при­листников, с цельнокрайней и рассеченной листовой пластинкой.

Можно усложнить задание, дополнив его вопросом о жилковании листьев. Но такие задания лучше давать при изучении натурального раздаточного материала.

Хороший результат дает и другой прием: изучение темы начинают на натуральных объектах (живых растениях, гербариях), а закрепление проводят при помощи дидактических карточек.

Дана схема внешнего строения черешкового листа. Кроме череш­овых, у растений встречаются сидячие стеблеобъемлющие и пронзенные листья. Учащимся предлагается задание:

«Пользуясь схематическим рисунком, установите отличие листьев в зависимости от их прикрепления к стеблю.

Назовите по 2—3 растения, имеющих сидячие пронзенные или стеблеобъемлющие и черешковые листья».

Выполнение таких заданий дает возможность конкретизировать изученное на уроке. Если учащиеся усвоили в деталях тему урока, это еще не значит, что знания надолго удержатся в памяти без повторения. Как известно, прочность знаний достигается системой логически продуманных домашних заданий и контрольной проверкой знаний на последующих уроках.

Методической наукой доказано, что необходима целевая установка на важность знаний для понимания последующих тем или для использования их в практической деятельности, в жизни. Организовывать повторение учебного материала нужно на протяжении двух-трех дней и неоднократно ссылаться на усвоенные знания в после­дующих темах курса (если позволяет содержание предмета). На первом уроке по теме «Лист», не ограничиваясь изучением текста учебника, нужно подключить учащихся к сбору гербарных образцов разнообразных листьев (можно комнатных растений) с описанием их внешнего строения (2—3 образца на примере дидактической карточки, по которой шло изучение на уроке).

В ходе проверки домашнего задания учитывается выполнение са­мостоятельной работы. Для контроля знаний необходимо заблаговременно заготовить раздаточный материал — 15 комплектов с набором засушенных образцов простых и сложных листьев (от 5 до 10 штук).

Задание: На одном из образцов объясните внешнее строение листа. Сделайте классификацию простых и сложных листьев.

На втором уроке, когда формируется понятие о простых и сложных листьях, данный набор раздаточного материала используется в новом качестве для проведения практической работы в классе. Учащимся дается задание рассмотреть листья в наборе и сделать сравнительный анализ. На его основе дать определение, какие листья относятся к простым, а какие — к сложным и почему.

Более совершенным мы считаем прием работы, при котором к изучению этой темы специально готовятся дидактические карточки. Нами разработан вариант дидактической карточки, который на практике в школе показал отличные результаты. Карточка содержит за­дание, состоящее из двух частей. Первая часть дает возможность школьникам изучить инструктивную таблицу, по которой можно определять формы простых листьев. Вторая часть состоит из набора засушенных листьев растений (6 образцов) с наиболее типичными формами листовой пластинки (овальной, яйцевидной, ланцетной и др.). Внимательно изучив первую часть задания, учащиеся с большим интересом выполняют практическую работу по определению форм листьев данных образцов.

Методика составления такой карточки очень проста, поэтому данный вид пособия можно изготовить в любой школе, привлекая к этому учащихся.

Задание: Внимательно изучите схему строения простых листьев и при помощи нее определите, какими формами представлены натуральные об­разцы: 1, 2, 3, 4, 5, 6. Результаты запишите в тетради.

По этой теме желательно подготовить дидактические карточки, которые можно было бы использовать для индивидуальной проверки знаний учащихся.

Нами разработаны варианты карточек, в которых (на основе знаний, полученных по учебнику и со слов учителя на уроке) нужно дать ответ, анализируя внешнее строение натуральных образцов. Результаты самостоятельной работы с карточкой учащиеся записывают в тетради.

Для примера приведем несколько образцов карточек для самостоятельной работы учащихся по теме «Формы листьев» (5-й класс).

Задание: Внимательно рассмотрите образцы листьев и определите их форму, жилкование и край листовой пластинки (зубчатый, городчатый, пальчатый, выемчатый, цельнокрайный). Результаты запишите в тетрадь.

Задание: Рассмотрите лист конского каштана. Из множества признаков найдите те, которые отвечают данному образцу (простой, сложный, не- * парно-перистый, парно-перисто-сложный, пальчато-сложный, тройчатый, черешковый, сидячий, влагалищный). Ответ запишите в тетрадь.

Образец ответа: Лист конского каштана сложный (пальчато-сложный), не имеет прилистников, черешковый.

Задание: Рассмотрите листья растений (три образца). Из множества признаков найдите те, которые отвечают данным образцам: 1, 2, 3 (простой, сложный, трехлопастный, пятилопастный, перисто-лопастный, пальчато-пя-тилопастный, пальчато-раздельный, перисто-рассеченный, лировидный, паль­чатый, зубчатый, городчатый, с прилистниками, без прилистников).

На первый взгляд может показаться, что все карточки одинаковы по содержанию. Принцип построения единый, но содержание заданий имеет некоторые методические особенности. Задания первой карточки выступают источником получения знаний. Ее функция сведена к закреплению первично полученных знаний. Во втором варианте карточки дано множество признаков форм сложного листа, из них нужно отобрать только наиболее характерные для натуральных образцов, прилагаемых к заданию карточки. Как видим, альтернативно-множественное задание направлено на выбор правильного отве­та путем сопоставления и анализа данных.

Третий вариант карточки. Задание немного объемнее первых двух и для ответа требует более обширных знаний. Следовательно, такой вариант карточки наиболее эффективно применять при проверке и учете знаний учащихся.

Во всех вариантах общим является предмет изучения (в данном случае — засушенные формы листьев), а задания несколько отлича­ются в зависимости от функции их на уроке.

На втором уроке по теме «Лист» (листья простые и сложные) изучаемые вопросы различно повторяются и в интервале от одного до трех дней. Такой прием формирования понятия надолго остается в памяти учащихся, знания становятся прочными, а процесс обучения эффективным.

Морфологическое описание листьев и усвоение их признаков не представляют особой сложности и легко запоминаются учащимся. Многократные проверки подтверждают это, но плохое усвоение морфологии листьев выступает основным препятствием при определении цветковых растений. Подтвердим наш вывод карточкой для определения крестоцветных растений:

1. Цветки желтые... 2.

0. Цветки белые... 4.

2. Плод-стручок, без поперечных перетяжек, раскрывающийся вдоль... 3.

0. Стручок четковидный, с перетяжками, не раскрывающийся вдоль, но ломающийся поперек по перетяжкам — дикая редька.

3. Листья цельные, ланцетные. Стручки четырехгранные.

0. Листья перистораздельные. Стручки шиловидные, прижатые к цветоносу.¹

Как видим, при определении требуется в первую очередь знание морфологических признаков растения, в том числе и морфологии листьев.

Хорошо усвоенные морфологические понятия являются основой для понимания многих физиологических процессов живого организма, экологической взаимозависимости и т.д.

На примере изучения нескольких уроков одной лишь темы курса ботаники можно проследить этапы развития познавательной деятельности учащихся. Эти этапы включают овладение знаниями и приемами умственной деятельности, умениями и навыками приме­нять усвоенные знания не только в учебной, но и практической деятельности.

----------------------------------------------------------

¹ Корчагина В. А. Ботаника. Учебник для 5—6 классов средней школы. — М.: Просвещение, 1976. — С. 163.

----------------------------------------------------------

Это можно показать на примере изучения семейств цветковых растений в 6-м классе, где есть возможность максимально привлечь знания учащихся, полученные в 5-м классе при изучении строения и функций органов цветковых растений.

Опыт показывает, что наиболее целесообразно начинать изучение новой темы 6-го класса «Цветковые растения и их классификация» с обобщения ранее изученного, вычленяя самые существенные признаки, которые послужили бы основой формирования понятий систематики растений.

Время на обобщение пройденного не предусмотрено учебной программой, поэтому каждый учитель, сообразуясь со своими возможностями, может включать обобщения в урок.

В одних случаях он обобщает сведения о многообразии цветковых растений нашей планеты вообще, и родного края, в частности. Учащиеся понимают необходимость классификации растений, которой занимается специальная отрасль ботанической науки — систематика растений.

В других случаях даются сведения о разнообразии культурных и дикорастущих растений. На основе этих сведений выделяются характерные признаки, по которым растения объединяются в систематические категории. Например, для вишни, яблони, анютиных глазок, астр, лилий, тюльпанов, пшеницы и многих других растений харак­терно наличие цветков. Этот признак и положен в основу объеди­нения всех растений, имеющих цветки, в большой отдел цветковых растений.

Не все цветковые растения имеют одинаковое строение семени,

корневой системы и др.

По признаку наличия в семени двух семядолей растения отнесены к двудольным, а те, семена которых имеют одну семядолю, — к однодольным.

Уровень подготовки учащихся позволяет им самостоятельно дать общую характеристику двух классов цветковых растений, использовав на уроке дидактическую карточку с заданием установить отличительные признаки классов двудольных и однодольных растений на основе ранее изученного.

Учащиеся приходят к самостоятельному выводу, что представители одного и другого класса цветковых растений имеют корни, листья, стебли, цветки и семена, но в их строении существует определенное отличие. Для видов одного класса цветковых растений характерна стержневая корневая система, сетчатое жилкование листьев, кольцевое расположение сосудисто-волокнистых пучков, пятичленный тип строения цветка и наличие двух семядолей в семени.

Растения класса однодольных имеют мочковатую корневую систему, параллельное или дуговое жилкование листьев, сосудисто-волокнистые пучки расположены по всему стеблю, цветок трехчленный и семена имеют одну семядолю.

Содержание дидактической карточки позволило в определенной логической последовательности воспроизвести ранее усвоенные знания. В данном случае шло преобразующее воспроизведение, направленное на выявление новых знаний. Это можно считать качественно новой ступенью в конкретизации и дальнейшем развитии ботанических понятий об однодольных и двудольных растениях. Лучшего результата в развитии познавательной деятельности учащихся можно достигнуть, если дополнительно к дидактической карточке каждому учащемуся даются живые растения или гербарные образцы представителей однодольных и двудольных растений для самостоятельного составления характеристики их внешнего строения.

При такой работе с целевым заданием учащиеся синтезируют разрозненные сведения о строении отдельных органов растения и дают характеристику растения как целостного организма.

Учитель может направить работу так, что ранее усвоенные знания послужат учащимся основой в овладении качественно новыми знаниями, школьники научатся применять усвоенные биологические понятия в измененных ситуациях.

Дальнейшее изучение курса ботаники 6-го класса связано с формированием систематических понятий — семейство, род, вид. В их раскрытии есть неограниченные возможности использования натуральных объектов и изобразительных видов наглядности в сочетании с дидактическими карточками.

При изучении почти каждого семейства методическая литература рекомендует проводить лабораторную работу, которая связана с морфолого-биологическим анализом определенного представителя этого семейства. В учебнике даны карточки для определения тех представителей семейств, которые можно найти в природе осенью (время изучения темы). Например, семейство крестоцветных (капустных), бобовых и пасленовых можно изучать, используя живые растения (другие изучаются по гербарным образцам).

Успех в определении растений зависит от многих причин. Среди них видное место занимает выработка навыка описания растений в натуре.

Выработка такой) навыка успешно осуществляется при хорошо организованном выполнении летних заданий, если они связаны не толь­ко с составлением гербария, но и с описанием взятых для гербария растений. Определенную направленность в выполнении самостоятельной работы учащимися дает составленная нами инструктивная карточка с конкретным указанием задания.

Для школьного гербария соберите несколько цветущих растений и опишите их в следующем порядке.

1. Растение (травянистое, кустарниковое, древесное, однолетнее, двулетнее, многолетнее, луковичное, клубневое, корневищное).

2. Корни (главный, боковые, придаточные. Корневая система мочковатая, стержневая, ветвистая).

3. Стебель (простой или ветвистый, облиственный или безлистный, прямостоячий, восходящий, ползучий, лежачий, лазящий, вьющийся, форма в поперечном разрезе — округлая, трехгранная, четырехгранная; наличие колючек, усиков, шипов).

4. Листья (расположение на стебле, простые или сложные; формы пластинок по общему очертанию, черешковые или сидя­чие, жилкование, опушенность, видоизменение листьев — колючки, усики).

5. Соцветия (кисть, метелка, колос простой или сложный, головка, корзинка и др.).

6. Цветок (однополый, обоеполый, бесполые цветки, растения

однодомные или двудомные):

околоцветник (простой, двойной);

чашечка (раздельнолистная или спайнолистная, число чашелистиков, их форма и окраска);

венчик (спайнолепестный или раздельнолепестный, число лепестков; их форма и окраска);

тычинки (число тычинок, спайность или раздельность);

пестик (число пестиков, завязь верхняя или нижняя, число столбиков, рыльце — цельное, лопастное).

7. Плод (сухой, сочный, раскрывающийся, нераскрывающийся, семя одно или много, тип плода).

8. Семя (величина, форма, цвет).

9. Название растения.

10. Место обитания растения.

11. Время сбора.

Данная инструктивная карточка охватывает большое количество вопросов, которые изучались в соответствующих темах курса ботаники 5-го класса.

Такая работа не займет много времени, но учащиеся, ознакомившись с морфолого-биологическими особенностями сурепки обыкно­венной, по аналогии проводят анализ признаков других представителей семейства крестоцветных на практическом занятии.

Содержание задания дидактической карточки включает не только вопросы, на которые нужно дать ответ, но и подводит учащихся к самостоятельному выводу.

Подготовительная работа дает возможность несколько усложнить задания последующих дидактических карточек. Например, при изучении семейства мотыльковых (бобовых) мы предлагаем дидактическую карточку «Горох обыкновенный».

Дидактические карточки из общей системы ботанических понятий фиксируют внимание на частном вопросе, изучаемом на конкретном уроке. Например, предлагаются задания по распознаванию элементов целостной структуры или установлению взаимо­связи между строением органов целостного организма и их функциями.

Выполняя самостоятельную работу по инструктивной или другой воспроизводящей карточке, ученик не просто копирует образец, а из множества признаков, характерных для цветковых растений вообще, выбирает те, которые больше подходят к изучаемому растению. Получив определенный навык в описании растения, учащиеся систематизируют разрозненные сведения по морфологии растений, которые необходимы при выполнении заданий по определению растений в пределах семейства (крестоцветных, бобовых, пасленовых).

Мы не разделяем точку зрения исследователей, которые критически относятся к самостоятельным работам по образцу. Хотя такие работы недостаточно развивают мышление, но без них детям подчас очень трудно усвоить то, что требует учитель. Самостоятельная работа по образцам является первой ступенью к выполнению творчес­ких заданий, готовит почву для выполнения более сложных заданий, требующих творческого подхода к анализу, обобщению, применению знаний в измененной ситуации. Отсюда следует, что каждый вид самостоятельной деятельности школьников должен занимать свое место в учебном процессе. Только в определенном сочетании все виды деятельности поднимают познавательный уровень учащихся на высшую ступень творчества.

Дидактические материалы должны разрабатываться, опираясь на педагогическую психологию и достижения методической науки, позволяя поэтапно развивать у учащихся способность выполнять мыслительные операции в процессе овладения знаниями, практическими умениями и навыками. Иными словами, дидактические материалы должны содержать сведения, требующие сравнения, анализа, синеза, классификации, обобщения, умозаключения и других интеллектуальных операций, которые лежат в основе логического мышления.