История введения задач и упражнений в практику обучения биологии насчитывает несколько десятков лет. В 1959 году было издано подготовленное нами пособие для школы «Задачи и упражнения по ботанике» (М.: Учпедгиз). Оно дважды переиздавалось на украинском языке в издательстве «Радянська школа» (1961, 1972 гг.).
Многолетний опыт применения задач и упражнений в школьной практике показал их педагогическую эффективность. Однако теоретическое обоснование включения их в учебный процесс дано в общих чертах. Поэтому есть необходимость в проведении исследований по этой проблематике. Пока еще нет и единого определения термина за дачи и упражнения по биологии. Но для учителя-практика главное - не само определение (хотя и это важно), а тот эффект, который задачи и упражнения производят на познавательную среду учащихся. Некоторые авторы склонны считать эти понятия синонимами. Например, С. А. Шапоринский1 в содержание термина упражнение вкладывает все без исключения виды знаковых преобразований, которые выполняют учащиеся по заданию педагога, независимо от того, имеются ли они в учебнике или составлены самим учителем. К упражнениям он от носит и так называемые творческие задания и ответы на вопросы, если для этого требуются знаковые преобразования. В отличие от задач упражнения имеют значительно более широкое значение, чем это принято в дидактике и методиках, рассматривающих задачи отдельно от упражнений.
Мы не ставим цель установить терминологические различия. Но рассматривая характер включения этих понятий в учебный процесс, видим, что решению задач по биологии предшествуют упражнения. Если упражнение обучает действию, ориентирует знания, то задачи контролируют и учитывают знания, по которым можно оценить уровень усвоения. Поэтому независимо от названия этих заданий необходимо разрабатывать их, используя данные науки, природное и производственное окружение школы.
Всякого рода задачи с четко определенным условием учат школьников доказательству. При высказывании своей мысли, предположения, обычно выдвигаются подтверждающие аргументы. Следователь но, в каждом доказательстве необходимо четко определить мысль (тезис). Тезис нужно аргументировать (обосновать фактами). Если обоснование будет плохим, то и доказательство станет неэффективным, неубедительным.
Определенный интерес проявляют учащиеся и к упражнениям-задачам. В них цифровые данные служат для выяснения или конкретизации сущности биологической закономерности, которую необходимо учитывать в практической деятельности.
Для наглядности приведем примеры применения биолого-экологических знаний для понимания учащимися вопросов прикладной
---------------------------------------------------------------
1 Шапоринский С. А. Понятие практики в дидактике // Советская педагогика. - 1986. - № 12. - С. 48.
---------------------------------------------------------------
биологии. Ученые установили, что на создание 1 кг сухого вещества пшеница расходует 513 кг влаги, просо - 250, а сорные растения лебеда и пырей - соответственно - 801 и 1103 кг. Включив эти данные в упражнение-задачу, можно поставить вопрос: «Чем объясняется факт использования сорняками такого большого количества почвенной влаги?»
В данном случае цифровые величины представляют собой количественные показатели, сравнив которые, учащиеся только устанавливают факт, что сорное растение расходует больше влаги. Для выяснения причины необходимы знания об особенностях корневой системы названных культур и сорных растений. И лишь путем сравнительного анализа учащиеся могут прийти к выводу, что если у большинства культурных растений глубина проникновения основных корней не превышает 1-1,5 м, то у сорняков они развиты намного сильнее. Например, у пырея - 2,5 м, у осота розового в первый год - 3,5 м, во второй до 5 и больше метров.
Следовательно, обладая более мощной корневой системой, сорняки усваивают огромное количество почвенной влаги, ограничивая ее для культурных растений, которые в борьбе за влагу не могут конкурировать с сорняками. Вот почему в засоренном поле культурное растение испытывает недостаток влаги даже в дождевые годы. Усвоив данный материал, учащиеся с пониманием отнесутся к прополке сорняков на культурном поле.
Еще одна задача прикладного характера: «Установлено, что всхожесть у многих зерновых растений при посеве семян первого сорта достигает 95%. А при посеве третьесортных семян - около 90%».
Обоснование: при посеве семян с пониженной всхожестью необходимо увеличивать норму посевного материала, без чего посевы могут быть изрежены. Все это ведет к увеличению затрат средств и семенного материала.
Доказательство: при посеве зерновых культур семенами третьего сорта с каждым высеянным центнером погибает до 15 кг зерна.
Спрашивается: если в хозяйстве засеяли площадь в 750 га пшеницей третьего сорта, то сколько потеряно зерна, которое можно было бы использовать для других хозяйственных целей?
Вывод: необходимо высевать культурные растения первосортными семенами.
Опыт преподавания биологии показывает, что формирование практических умений невозможно без организации повторительных действий, а закрепление, практикование знаний реализуется в упражнениях различного вида.
Особенность упражнений в учебном процессе заключается в том, что они заставляют работать мысль учащихся, привлекая усвоенные знания и заставляя применять их в различных (нестандартных) ситуациях. Поэтому к каждой теме необходимо подбирать несколько упражнений и включать их в учебный процесс.
Упражнения могут содержать текстовую часть, иллюстративный, цифровой или природный материалы. Разнообразные задачи и упражнения представлены в новом издании1.
В последнее время появилось много альтернативных программ по биологии и естествознанию. Задачи и упражнения отобраны и распределены по темам так, что могут быть применены к любой программе. Учителю предоставляется возможность модифицировать предложенные сведения, дополнять конкретным материалом, взятым из природного или сельскохозяйственного окружения школы. При необходимости можно изменить порядок изучения темы.
