Введение 3
Глава 1. Педагогическое обоснование использования лабораторных работ по биологии в развитии экспериментального мышления школьников 5
1.1. Экспериментальное мышление: сущность, особенности, значение... 5
1.2. Возможности учебной дисциплины «Биология» в развитии экспериментального мышления учащихся 11
1.3. Место лабораторных работ по биологии в развитии экспериментального мышления школьников 14
Глава 2. Исследование уровней сформированности экспериментального мышления у учащихся средствами лабораторных работ (на примере 10 класса) 20
2.1. Определение уровней сформированности мышления школьников
(констатирующий эксперимент) 20
2.2. Работа по развитию экспериментального мышления с помощью
лабораторных работ по биологии по темам раздела «Механизмы эволюции» (формирующий эксперимент) 23
2.3. Оценка эффективности введения лабораторных работ экспериментального характера в процесс обучения биологии в школе (контрольный эксперимент) 43
Заключение 46
Список использованной литературы 48
Приложения
Модернизация общего образования и переход на ФГОС нового поколения требует повышения эффективности и качества подготовки обучающихся, создания условий для развития личности каждого ребенка. Важным условием повышения эффективности учебно-воспитательного процесса является активизация познавательной и мыслительной деятельности обучающихся. Перед любым школьным учителем, в том числе и учителем биологии, сегодня стоит задача не просто передавать знания по предметам в готовом виде, а сформировать у учащихся самостоятельность в их поиске, гибкость мышления, умение анализировать, сравнивать, обобщать, устанавливать причинно-следственные связи с раннее изученным учебном материалом. Все эти умения могут найти свое развитие в целенаправленном формировании у школьников экспериментального мышления. В свою очередь, экспериментальное мышление, как особый вид познавательной деятельности человека, как личностное качество обучаемых:
- наиболее ярко обнаруживается при решении ими учебных задач, связанных с необходимостью преодоления затруднений, генерирования идей и решения задач с помощью выстроенного алгоритма действий;
- и необходимо им как в учебном труде, так и в будущей профессиональной деятельности, поскольку направлено на развитие у них приемов мыслительной деятельности, поиск недостающего в определенной ситуации знания, выработку способности использовать теоретические положения на практике и поиск нестандартных способов решения проблем.
Лабораторные работы по биологии позволяют развивать экспериментальное мышление самым интересным и занимательным для учеников способом. В процессе их выполнения школьники значительную часть времени работают самостоятельно с биологическими и натуральными объектами или их моделями, сравнивают полученные результаты с выдвинутой в начале урока гипотезой и оценивают правильность своих рассуждений, тем самым совершенствуют свои мыслительные функции, повышают познавательный интерес к исследовательской деятельности, предмету «Биология» и изучению живой природы.
Цель исследования: рассмотреть место лабораторных работ по биологии в развитии экспериментального мышления школьников.
Объект исследования: экспериментальное мышление школьников.
Предмет исследования: процесс развития экспериментального мышления старшеклассников средствами лабораторных работ по биологии.
Гипотеза исследования: если целенаправленно и систематически проводить лабораторные работы по биологии, направленные на активизацию исследовательской деятельности учащихся, то это будет способствовать развитию у них экспериментального мышления.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой исследования были сформулированы следующие задачи:
1) рассмотреть особенности экспериментального мышления учащихся, обозначить его роль в их учебной деятельности;
2) определить возможности лабораторных работ по биологии в развитии их экспериментального мышления;
3) определить уровни развития экспериментального мышления старшеклассников;
4) разработать лабораторные работы по биологии для учащихся 10 класса, направленные на развитие у них экспериментального мышления и оценить их эффективность.
Данное исследование посвящено рассмотрению места лабораторных работ по биологии в развитии экспериментального мышления школьников. Проблема развития умений у учащихся анализировать, сравнивать, обобщать, устанавливать причинно-следственные связи с раннее изученным учебном материалом, формирование у них самостоятельности в процессе поиска знаний по предметам, развитие гибкости мышления в процессе обучения занимают одно из важных мест в работе педагога. Все эти умения могут найти свое развитие в целенаправленном формировании у школьников экспериментального мышления.
Анализ психолого-педагогической, методической и учебной литературы таких ученых, как Ф.Ч. Бартлетт, Д.Б. Богоявленская, В.В. Майер, Э. Мах, В.А. Штофф позволил определить, что экспериментальное мышление как особый вид специализированной познавательной деятельности человека, характеризуется созданием личностью нового интеллектуального продукта в виде способа, метода или даже сложного алгоритма действий, наличием у познающего субъекта рефлексивноличностной регуляции предметно-операционального движения мысли, способностью к свертыванию длинной цепи рассуждений и замене их одной обобщающей операцией, к быстрому и легкому переходу от одного класса явлений к другому и легкостью генерирования идей. На основе рассмотренных теоретических аспектов было сформулировано рабочее определение-вывод экспериментального мышления для нашей работы: экспериментальное мышление - особый вид специализированной познавательной деятельности человека, характеризующийся наличием у познающего субъекта способности на уровне сознания строить план эксперимента для проверки выдвинутой гипотезы и интерпретация его результатов задолго до начала проведения эксперимента.
Развитие экспериментального мышления может осуществляться за счёт целенаправленной, системной организации лабораторных работ по биологии, обеспечивающих единство теории и практики в обучении, и способствующих развитию и формированию у учащихся общеучебных, интеллектуальных, исследовательских и специальных практических умений и навыков, позволяющих успешно выполнить ту или иную деятельность с помощью выстроенного алгоритма действий.
В соответствии с этим, были разработаны и применены в школьной практике 10 класса лабораторные работы по биологии по темам «Выявление приспособлений организмов к среде обитания» и «Критерии вида», направленные на развитие экспериментального мышления лицеистов.
Проведённая диагностика уровней развития экспериментального мышления учащихся старших классов показала повышение уровня данного качества после проведения лабораторных работ по биологии в экспериментальной группе: высокий уровень сформированности экспериментального мышления оказался характерен для 45,5 % учащихся в контрольной группе и для 66,7% детей в экспериментальной группе, что выше на 6 учеников (21,2 %) по сравнению с контрольной группой. Для половины учащихся контрольной группы (50%) был выявлен средний уровень развития экспериментального мышления, а в экспериментальной группе данный показатель составляет 33,3%, что ниже на 3 ученика (16,7%), чем в контрольной группе. Низкий уровень развития экспериментального мышления соответствовал одному ученику (4,5%) контрольной группы; в экспериментальной группе детей с низким уровнем экспериментального мышления не выявлено.
Проведенное нами теоретическое и экспериментальное исследование показало эффективность развития экспериментального мышления учащихся посредством лабораторных работ по биологии и обосновало справедливость предложенной системы работы.
1. Абушенко В.Л. Новейший социологический словарь / сост. А.А. Грицанов, В.Л. Абушенко, Г.М. Евелькин, Г.Н. Соколова, О.В. Терещенко. - Мн.: Книжный Дом, 2010. - 1312 с.
2. Акимова М.К., Козлова В. Т. Диагностика умственного развития детей. - СПб.: Питер, 2006. - 240 с.
3. Анастасова Л.Н. Самостоятельные работы учащихся по общей биологии. - М.: Просвещение, 1989. - 175 с.
4. Андреевских О.А. Роль школьного курса биологии в формировании
инженерного мышления // Портал образования. - 2017. [Электронный ресурс]. URL: https://portalobrazovaniya.ru/servisy/publik/publ?id=647 (дата обращения: 06.03.2017).
5. Базипевская Е.С. Новости науки // Природа. - 1988. - №2. - С. 118119.
6. Бартлетт Ф.Ч. Мышление: экспериментальный и социальный анализ / пер. с англ. А.Д. Шухова. - М.: Международные отношения, 1958. - 458 с.
7. Библер В.С. Мышление как творчество. (Введение в логику мысленного диалога). - М.: Политиздат, 1975. - 399 с.
8. Бинас А.В. Биологический эксперимент в школе: книга для учителя. - М.: Просвещение, 1990. - 192 с.
9. Биология: 10 класс: профильный уровень: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / И.Н. Пономарёва, О.А. Корнилова, Л.В. Симонова; под.ред. И.Н. Пономарёвой. - 5-е изд., перераб. - М.: Вентана- Граф, 2018.- 416 с.
10. Богоявленская Д.Б. Метод исследования уровней интеллектуальной активности // Вопросы психологии. - 1971. - № 1. - С. 144-146.
11. Выготский Л.С. Мышление и речь: собр. соч.: в 6 т. - М.: Педагогика, 1982. Т. 2. -352 с.
12. Глебова М.В. Критерии развития продуктивного мышления
школьников в процессе обучения // Педагогическая наука: прошлое, настоящее, будущее: материалы международной заочной научно практической конференции. Часть 1. - Новосибирск: «ЭНСКЕ», 2011. - С. 10- 17.
13. Голикова Т.В. Обучение учащихся приемам логического мышления: учебное пособие. - Красноярск: Краснояр. гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева, 2013 - 68 с.
14. Дианов А. Мозг: популярная энциклопедия. - М. : Эксмо, 2014 -224 с.
15. Елисеев О.П. Практикум по психологии личности. — СПб.: Питер, 2001. — 560 с.
16. Зверев И.Д. Общая методика преподавания биологии: пособие для учителя / И. Д. Зверев, А.Н. Мягкова. - М.: Просвещение, 1985. - 191 с.
17. Земцова В.И., Базай Е.Д. Развитие мышления учащихся в процессе реализации цикла экспериментального познания // Развитие мышления в процессе обучения физики. - 2011. - №1. - С.49-53.
18. Избасарова Р.Ш., Жылкайдарова Л. Роль лабораторных работ в обучении биологии // Научный альманах. - 2016. - № 11-3(25). - С. 62-65.
19. Ильенков Э. От абстрактного к конкретному. Крутой маршрут.
1950-1960 / Авт.-сост. Е. Иллеш. - М.: Изд-во «Канон+» РООИ
«Реабилитация», 2017. - 384 с.
20. Исакова Е. Фантазии природы или загадочная краска? // Социалистическая индустрия. - 1987. - №259. - С. 4.
21. Комиссаров Б.Д. Методологические проблемы школьного биологического образования. М.: Просвещение, 1991. - 160 с.
22. Конюшко В.С. Методика обучения биологии: учеб.пособие / В.С. Конюшко, С.Е. Павлюченко, С.В. Чубаро. - Мн.: Книжный Дом, 2004. - 256 с.
23. Кряжева Л.А. Способы развития мышления учащихся на уроках биологии // Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2016. - Т. 39. - С. 20-25.
24. Лебедев С.А. Философия науки: Словарь основных терминов.— М.: Академический Проект, 2004. — 320 с.
25. Левит Л.З. Декларация всеобщего эгоизма: мысленный эксперимент // Вестник ОмГУ. Серия «Психология». - 2016. - № 3. - С. 5-12.
26. Левкина Е.В. Методика преподавания биологии: учебно
практическое пособие. - Бузулук: БГТИ ОГУ, 2013. - 154 с.
27. Левченко А.Л. Лабораторный практикум как современная форма организации процесса обучения биологии в общеобразовательной школе // Биологическое и экологическое образование в школе и вузе: теория, методика, практика. - СПб.: Своё издательство, 2016. - С. 82-86.
28. Лопатина С.С. Достижение метапредметных результатов при проведении лабораторных работ по биологии // Актуальные проблемы и результаты исследований в области биологического и экологического образования: сб. ст. Междунар-й науч.-практ. конф. (24-26 ноября 2015 г.) / под ред. проф.Н.Д. Андреевой. - СПб.: Изд-во «Свое издательство», 2015 - С. 122-125.
29. Майер В.В. Экспериментирующее мышление в методике обучения физике [Текст] / В. В. Майер, Ю. А. Сауров // Физика в школе. - 2018. - № 7. - С. 3-11.
30. Максимова Л. Весенние хлопоты // Наука и жизнь. - 1989. - №3. - С. 131.
31. Марков С.Ю. Каталог эффективных решений // Ридерз дайджест. - 1994. - № 6.- С. 68.
32. Матюшкин А.М. Психология мышления. Мышление как разрешение проблемных ситуаций: учеб. пособие / А.М. Матюшкин; под ред. канд. психол. наук А. А. Матюшкиной. — М.: КДУ, 2009. — 190 с.
33. Мах Э. Познание и заблуждение. Очерки по психологии исследования. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 456 с.
34. Минец М.Л. Контроль знаний, умений и навыков на уроках биологии: учеб.-метод. пособие / М.Л. Минец, В.В. Гричик. - Минск: БГУ, 2010. - 48 с.
35. Монгуш О.С. Особенности проведения лабораторных занятий в курсе биологии раздела «Растения» // Вестник Тувинского государственного университета. - 2015. - № 4. - С. 183-188.
36. Мягкова А.Н. Методика общей биологии / А.Н. Мягкова, Б.Д. Комиссаров. - М.: Просвещение, 1973. - 400 с.
37. Об утверждении Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования: приказ от 17.05.2012 № 413 // Вестник образования России. - 2012. - № 15, 16, 17,18. - Изм. и доп. от 29.12.2014г. см.//ОДО.2015.№12.С.5-66.
38. Осборн А.Ф. Управляемое воображение: принципы и процедуры
творческого мышления: учебное пособие. - Воронеж: Изд-во НПО «МОДЭК», 2007. - 328 с.
39. Павлова И.Р. Особенности преподавания учебного предмета «Биология» в 2014/2015 учебном году: методические рекомендации. - Казань: ИРО РТ, 2014. - 59 с.
40. Пойа Д. Математическое открытие. Решение задач: основные понятия, изучение и преподавание / пер. с. англ. В. Бермана. - М.: Наука, 1976. - 448 с.
41. Акимова М.К. Психологическая диагностика: учебное пособие.— СПб.: Питер, 2005. — 304 с.
42. Райков Б.Е. Практические занятия по анатомии и физиологии человека для начинающих. - СПб.: Время, 1922. - 91 с.
43. Савельев С. Хитроумная природа // Знание-сила. - 1993. - №17. - С. 99.
44. Самарин Ю.А. Психологические основы системности и динамичности умственной деятельности школьников (среднего и старшего школьного возраста): автореф. дис. ... д-ра пед. наук. - Л., 1955. - 36 с.
45. Семенов И.Н. Методика исследования поведения личности в группе при коллективном решении творческих задач // Личность в психологическом эксперименте. - М.: Знание, 1973. - С. 94-115.
46. Смирнов С.А. Педагогика: педагогические теории, системы, технологии / С.А. Смирнов, И.Б. Котова, Е.Н. Шиянов. - М.: Академия, 1999. - 512 с.
47. Смирнова Н.З., Бережная О.В. Познавательные задачи по биологии: учебное пособие. - Красноярск: Краснояр. гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева, 2013. - 179 с.
48. Степанова Н. Вокруг земного шара // Техника-молодежи. - 1992. - №3. - С.19.
49. Тимохов В.И. Сборник творческих задач по биологии, экологии и ТРИЗ. - СПб: "ТРИЗ-ШАНС", 1996. - 367 с.
50. Тихомирова Л.Ф. Развитие интеллектуальных способностей школьника: популярное пособие для родителей и педагогов. — Ярославль: Академия развития, 1997. — 240 с.
51. Чабарова Б.М., Цапцова Т.Н., Абышева Н.Ю., Попова Е.М. Развитие наглядно-образного мышления учащихся основной школы при изучении дисциплин естественнонаучного цикла // Современные проблемы науки и образования. - 2016. - № 3. - С.360-367.
52. Штофф В.А. Моделирование и философия. - М.: Изд-во Наука, 1966 - 304 с.
53. Щедровицкий Г.П. Мышление. Понимание. Рефлексия. - М.: Наследие ММК, 2005. - 800 с.
54. Demetriou A. et al. Structure and development of causal-experimental thought: From early adolescence to youth // Develop. Psychol. - 1993. - V. 29. - N 3. - P. 480-497.