Проблемное обучение на уроках биологии и химии Учитель биологии и химии МБОУ ООШ пос. Красный Яр Хохлова Елена Викторовна

Оценка качества образования: PISA (Programme for International Student Assessment) Основной целью исследования PISA является оценка образовательных достижений учащихся 15-летнего возраста. Ключевой вопрос исследования – «Обладают ли учащиеся 15-летнего возраста, получившие общее обязательное образование, знаниями и умениями, необходимыми им для полноценного функционирования в обществе?». Исследование направлено не на определение уровня освоения школьных программ, а на оценку способности учащихся применять полученные в школе знания и умения в жизненных ситуациях. В международных тестах PISA учащимся предлагались не типичные учебные задачи, а близкие к реальным проблемные ситуации, связанные с разнообразными аспектами окружающей жизни и требующие для своего решения не только знание основных учебных предметов, но и сформированность общеучебных и интеллектуальных умений.

Оценка качества образования : PISA По всем направлениям исследования PISA-2009 результаты российских учащихся показали, что Россия находится в группе аутсайдеров. Лидеры – Шанхай, Финляндия, Гонконг ( по чтению вместо Гонконга – Корея). Рейтинг российских учащихся среди своих сверстников из 65 стран с учетом ошибки измерения составляет: 39 по естественнонаучной грамотности; 38 по математической грамотности (32-36 в 2006 году из 40 стран); по грамотности чтения (37-40 в 2006 году из 40 стран и в 2003 году из 40 стран).

Что мешает учителю работать на новый результат ? Разностильные учебники Методики обучения Приемы воспитания

Активизация учебного процесса и учебной деятельности учащихся Цель активизации путем проблемного обучения состоит в том, чтобы обучить не отдельным мыслительным операциям, а системе умственных действий для решения не стереотипных задач. Эта активность заключается в том, что ученик, анализируя, сравнивая, синтезируя, обобщая, конкретизируя фактический материал, сам получает из него новую информацию. Это расширение, углубление знаний при помощи ранее усвоенных знаний или новое применение прежних знаний. Нового применения прежних знаний не может дать ни учитель, ни книга, они ищутся и находятся учеником, поставленным в соответствующую ситуацию.

История развития представлений о проблемном обучении История развития представлений о проблемном обучении постановка проблемных вопросов собеседнику и его затруднение в поисках ответов на них были характерны для дискуссий Сократа, этот же прием был известен в пифагорейской школе

История развития представлений о проблемном обучении В новой истории стремление к активному обучению восходит к философским взглядам Ф. Бэкона. В дальнейшем идею активного обучения развивали такие педагоги и философы, как Я. А. Коменский, Ж. Ж. Руссо, И. Г. Песталоцци. Во второй половине XIX века с критикой схоластических методов обучения выступал английский педагог Армстронг. Опытным путем он ввел в преподавание химии эвристический метод, развивающий мыслительные способности учащихся.

В американской педагогике сложились две основные концепции проблемного обучения. Автором одной из них является Джон Дьюи. Это еще не теория проблемного обучения, но это попытка применить в педагогике выводы психологов о том, что мышление есть решение проблемы. Автором другой, наиболее существенной концепции проблемного обучения является Дж. Брунер. В основе его теории лежат идеи структурирования учебного материала и доминирующей роли интуитивного мышления в процессе усвоения новых знаний..

В нашей стране идею развивающего обучения впервые выдвинул Л. С. Выготский. В центре своих исследований Выготский ставит вопрос об отношении обучения и развития ребенка. По его мнению, вопрос об отношении обучения и развития ребенка в школьном возрасте представляет собой самый центральный и основной вопрос, без которого проблема педагогической психологии и анализа педагогического процесса не могут быть не только правильно решены, но даже поставлены.

Сущность проблемного обучения Сущность проблемного обучения Проблемное обучение – это тип развивающего обучения, в котором сочетаются систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых выводов науки, а система методов построена с учетом целеполагания и принципа проблемности. Процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся, устойчивых мотивов учения и мыслительных, включая и творческие способности в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности, детерминированного системой проблемных ситуаций. М.И. Махмутов

СТРУКТУРУ ПРОБЛЕМНОГО УРОКА МОЖНО ПРЕДСТАВИТЬ СХЕМОЙ ( по Махмутову М.И.): 1. Возникновение проблемной ситуации и постановка проблем. 2. Использование известных способов решения. 3. Расширение области поиска новых способов решения, нахождение нового принципа действия. 4. Реализация найденного принципа. 5. Проверка правильности решения.

Способы организации проблемного обучения Способы организации проблемного обучения проблемное изложение это способ организации проблемного обучения наиболее уместен в тех случаях, когда учащиеся не обладают достаточным объемом знаний, когда они впервые сталкиваются с тем или иным явлением и не могут установить необходимые ассоциации ; поисковая беседа это такая беседа, в процессе которой учащиеся, опираясь на уже известный им материал, под руководством учителя ищут и самостоятельно находят ответ на поставленный проблемный вопрос ; самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся является высшей формой самостоятельной деятельности и возможна лишь тогда, когда они обладают достаточными знаниями, необходимыми для построения научных предположений, а также умением выдвигать гипотезы.

Понятия проблемного обучения Проблемное обучение организованный преподавателем способ активного взаимодействия субъекта с проблемно-представленным содержанием обучения, в ходе которого он приобщается к объективным противоречиям научного знания и способам их решения, учится мыслить, творчески усваивать знания (А.М. Матюшкин). Проблемное обучение это совокупность таких действий как организация проблемных ситуаций, формулирование проблем, оказание ученикам необходимой помощи в решении проблем, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний (В.Оконь).

Чтобы использовать метод проблемного обучения учитель четко должен представлять себе следующее : 1. Какие цели преследует создание проблемной ситуации на уроке? 2. Что будет способствовать возникновению проблемной ситуации на уроке? 3. Какие интеллектуальные затруднения возникнут у учащихся при решении предложенной учителем задачи? 4. Как будет создана проблемная ситуация? Будет ли это проблемный вопрос, или задание, или демонстрация опыта и т.д.? 5. Как вовлечь учащихся в познавательный поиск ?

Структура и содержание курса биологии и химии с точки зрения задач проблемного обучения Главная цель проблемного обучения – при минимальных затратах времени получить максимальный эффект в развитии мышления и творческих способностей учащихся. При отборе проблемных заданий для самостоятельного выполнения необходимо учитывать, что : 1)самостоятельное выполнение проблемных заданий ведет к глубокому усвоению учениками соответствующих вопросов курса и способствует интенсивному умственному развитию учащихся ; 2)на выполнение таких заданий затрачивается больше времени.

При составлении системы главных проблем необходима последовательность действий. 1. Определение стержневой идеи данного раздела, которая вытекает из общих целей и задач обучения и воспитания в процессе преподавания предмета с учетом конкретного материала. 2. Выделение основных этапов в развитии центральной идеи. 3. Формулировка проблем, решение каждой из которых создает переход от одного этапа к другому. Это – главные проблемы в системе проблемного обучения (при объяснении нового материала), вскрывающего логику и закономерности развития науки. Они позволяют учащимся понять, что « внутренними пружинами» развития науки являются противоречия между господствующей научной концепцией и новыми опытными фактами, которые она не в состоянии объяснить; преодоление этих противоречий и означает движение науки вперед (появление новых идей и физических теорий).

Способы задания проблемных ситуаций. Процесс решения учебных проблем. Способы создания проблемных ситуаций. 1. Ситуация неожиданности 2. Ситуация конфликта 3. Ситуация предположения 4. Ситуация опровержения 5. Ситуация несоответствия 6. Ситуация неопределенности

Процесс решения учебных проблем. 1 этап. Постановка проблемы. Уяснение сути проблемы, ее формулировка, возможно постепенное уточнение. Перед демонстрацией опытов можно задать вопросы: что произойдет, если…; что будет, когда…? 2 этап. Прогнозирование. Выдвижение гипотез. 3 этап. Разработка способов проверки гипотезы и ее осуществление. При обучении физике можно выделить два основных способа: 1) теоретическое обоснование гипотезы; 2) экспериментальное доказательство.

Условия проблемного обучения : наличие проблемной ситуации ; готовность ученика к поиску решения ; возможность неоднозначного пути решения.

Приемы осуществления проблемного обучения : приёмы создания проблемных ситуаций – постановка проблемных вопросов, задач, опытов ; приёмы формирования учебных гипотез по разрешению проблемных ситуаций – высказывание предположений о причинах явлений, о связях между понятиями, величинами ; приёмы доказательства учебных гипотез – доказательства на основе сравнений, логических рассуждений, результатов учебно - исследовательских опытов ; приёмы формирования новых учебных выводов и обобщений.

Использование методов проблемного обучения на уроках биологии

Проблемное обучение при объяснении нового материала. 1. Проблемное изложение. 2. Поисковая беседа ( эвристическая беседа ).

Тема « Испарение » Вы находитесь в пустыне : жарко, вы хотите пить. Видите скудную растительность пустыни. При себе имеете пакет с вещами, но воды в нём нет. Помогите себе выжить.

Тема « Естественный отбор » При изучении на уроке материала о естественном отборе и других движущих силах эволюции учитель, сообщив учащимся о сущности представлений Ч.Дарвина о естественном отборе, рассказывает о проявлениях естественного отбора в популяциях каких – либо животных при изменениях условий внешней среды. Затем предлагает учащимся ответить на вопрос: почему постоянно приходится создавать новые ядохимикаты против насекомых – вредителей сельскохозяйственных культур? Учащиеся, решая поставленную учителем проблему, выявляют особенности проявления естественного отбора в популяции насекомых, подвергающихся длительному воздействию какого – то ядохимиката, и дают обоснованный ответ

Тема : « Сезонные явления » Так, при изучении факторов, обусловливающих сезонные явления в живой природе, учитель сообщив о том, что продолжительность светового дня является для растений и животных сигналом наступающих сезонных изменений в природе, предлагает учащимся ответить на вопрос: Почему в условиях естественного освещения в зимнее время многие овощные культуры в теплицах не образуют плодов, несмотря на оптимальные температурные условия и полив? Отвечая на этот вопрос, учащиеся обычно указывают на то, что продолжительность светового дня в зимнее время недостаточна для того, чтобы культивируемые в теплице растения цвели и плодоносили. Чтобы вызвать цветение и плодоношение, необходимо увеличить продолжительность светового дня, применяя искусственное освещение.

Тема : « Экосистемы » Так, при изучении условий существования экосистемы учитель, рассказывая о влиянии деятельности человека на природные сообщества, предлагает учащимся ответить на вопрос: Как может отразиться на обитателях пресноводного водоёма нерациональное применение азотных и фосфорных удобрений на сельскохозяйственных угодьях, расположенных поблизости от водоёма? Решая поставленную проблему, учащиеся высказывают предположение о возможности возникновения нарушений в природных сообществах в результате непродуманных действий человека, делают вывод о необходимости предвидеть конечные результаты этой деятельности и предотвращать нежелательные её последствия.

Тема : « Селекция » При изучении материала о достижениях в области селекции растений учитель раскрывает школьникам значение селекционной работы для сельского хозяйства. В частности, он сообщает, что в настоящее время в овощеводстве, как и в других отраслях сельскохозяйственного производства, происходит замена ручного труда машинным. В связи с этим перед селекционерами стоит задача создания сортов овощей, пригодных для машинной уборки. Затем ставит вопрос: Каким комплексом свойств должны обладать сорта томатов, пригодных для машинной уборки? В ходе беседы выясняется, что плоды томатов завязываются не одновременно и, следовательно, созревают в разное время. Особенности строения этого растения таковы, что сбор плодов затруднён даже при уборке ручным способом. К тому же зрелые плоды очень нежные и лёгко повреждаются. В результате беседы учащиеся формулируют вывод: сорта томатов, пригодных для машинной уборки, должны обладать как минимум следующим комплексом свойств: стебли растения должны быть более прочными и не должны полегать, плоды должны завязываться одновременно и в большом количестве, иметь одинаковую форму и размеры, прочную кожицу, легко отделяться при сборе. Далее учитель сообщает, что учёными – селекционерами в настоящее время уже выведены сорта томатов с такими свойствами и проведены удачные эксперименты по сбору их урожая уборочной техники.

Использование методов проблемного обучения на уроках химии Использование методов проблемного обучения на уроках химии Урок в 8 классе « Закон сохранения массы веществ ». Проблемная задача мною ставится в форме демонстрационного опыта : в замкнутой системе взвешиваются вещества, вступающие в реакцию, растворы сульфата меди (II) (CuSO 4 ) и гидроксида калия (m1) (KOH) и образующиеся в результате реакции вещества, гидроксид меди (II) (Cu(OH) 2 ) и раствор сульфата калия (m2) (K 2 SO 4 ); по одному из признаков протекания реакций учащиеся убеждаются в том, что химическая реакция прошла - выпал осадок голубого цвета. Результаты взвешивания веществ до и после реакции подтверждают закон сохранения массы веществ. Учащиеся стоят перед решением проблемной задачи : почему m1=m2? Благодаря актуализации ранее полученных знаний о строении веществ, учащиеся сравнительно легко приходят к следующему выводу : m1=m2, так как атомы и их количество в результате химических превращений не изменяются, а только соединяются по - другому с образованием новых веществ.

Использование причинно - следственных связей различных сторон окружающего мира : Использование причинно - следственных связей различных сторон окружающего мира : Состав Нахождение в природе Применение Способы получения Свойства Строение

Урок « Применение водорода », решая ряд проблемных вопросов на зависимость свойств водорода и возможным его применением, ученики заполняют таблицу : Свойства водорода Области применения водорода 1. горит 2Н 2 + О 2 = 2Н 2 О к Дж использование как топливо, для сварки и резки металлов, так как реакция экзотермическая 1. восстанавливает металлы из оксидов СuО + Н 2 = Сu + Н 2 О для промышленного получения металлов из природного сырья 3. соединяется с неметаллами, образуя различные бинарные соединения – хлороводород, аммиак, сероводород и другие получение кислот, солей – веществ важных для промышленности и сельского хозяйства

Постановка проблемы в ходе выполнения исследовательских, лабораторных задач с последующим обобщением знаний по этим темам. Урок « Соли аммония » (9 класс ) - предлагается задания по ознакомлению со свойствами солей аммония : 1. Изучите внешний вид и растворимость солей аммония в воде - NH 4 Cl (1 вариант ), (NH 4 ) 2 SO 4 (2 вариант ). При обсуждении результатов опытов делается вывод об общих физических свойствах солей аммония. 2. Составьте уравнения диссоциации этих солей. Следует вывод, на основании анализа уравнений диссоциации, о схожем механизме с другими солями и возможности проявления общих с ними свойств. 3. Исследуйте, как эти соли относятся к действию щелочей. К растворам солей добавьте капли раствора гидроксида натрия, встряхните и определите запах. Обсуждение результатов опытов позволяет сделать выводы : об общем признаке протекания реакций между солями аммония и щелочами ( появление запаха аммиака ); о возможном использовании данной реакции для качественного определения катионов аммония.

РИСКИ свободные дискуссии, которые применяются – могут увести участников от проблемы к решению других вопросов, показавшихся аудитории более интересными; работа требует существенных затрат времени, в условиях его постоянного дефицита – велик риск замены проблемного обучения иллюстративной составляющей.

ВЫВОД Несмотря на преимущества и большую роль проблемного обучения в повышении эффективности уроков и всего учебного процесса в современной школе, его нельзя признать универсальным и единственным способом активизации познавательной деятельности учащихся. Не на всех уроках биологии можно применять проблемное обучение, не во всех случаях оно оказывается наиболее рациональным и эффективным. Ведь лишь часть знаний может быть усвоена проблемно. Приходится считаться с содержанием учебного материала, временем и другими факторами учебного процесса. Следовательно, проблемное обучение целесообразно применять по возможности, но в оптимальном соотношении с другими способами активизации познавательной деятельности.

Спасибо за внимание !