Наглядные методы обучения биологии

Следует упражнять чувства посредством внимательного ознакомления с предметом, сохранять прирожденную впечатлительность и живость и заботиться об основательном усвоении.

И. Дистервег

Наглядные методы обучения условно можно подразделить на две большие группы: методы иллюстраций и методы демонстраций (по Ю. К. Бабанскому).

Метод иллюстраций предполагает показ ученикам иллюстративных пособий: плакатов, карт, зарисовок на доске, картин, портретов ученых.

Метод демонстраций обычно связан с демонстрацией приборов, опытов, технических установок, различного рода препаратов. К демонстрационным методам относят также показ кинофильмов и диафильмов, диапозитивов, транспарантов.

При проведении урока наглядными методами именно наглядные пособия служат источником информации для учащихся, а не слово учителя. Наблюдая демонстрируемые пособия, самостоятельно или с помощью вопросов учителя учащиеся делают выводы и обобщения. В этом отличительная особенность использования наглядности при наглядных методах.

Применение наглядных методов должно вызывать и развивать активность восприятия и мышления учащихся.

Правильно поставленный вопрос, а затем и целая система вопросов привлекают внимание к демонстрируемым объектам и опытам, заставляют учащихся целенаправленно и последовательно наблюдать, сравнивать, делать выводы и обобщения.

Есть несколько методических условий, выполнение которых обеспечивает успешное использование наглядных средств обучения.

• 1. Хорошее обозрение, которое достигается путем применения соответствующих красок, использование подъемных столиков, экранов подсвечивания.
• 2. Четкое выделение главного, основного при показе иллюстраций, так как они порой содержат и отвлекающие моменты.

• 3. Детальное продумывание пояснений (вводных, по ходу показа, заключительных), необходимых для выяснения сущности демонстрационных явлений, а также для обобщения усвоенной учебной информации.
• 4. Привлечение самих учеников к нахождению желаемой информации в наглядном пособии или демонстрационном устройстве, постановка перед ними проблемных заданий наглядного характера.

Наглядность, применяемая на уроках биологии, может быть натуральной (объекты природы, живые и препарированные) и изобразительной (таблицы, схемы, муляжи, кинои видеофильмы и др.).

К видам наглядных методов обучения по Н. М. Верзилину относятся демонстрации опытов, натуральных объектов, изобразительных пособий, видеометод.

В последнее десятилетие более широко стали использовать современные технические средства обучения, особенно видеомагнитофоны и DVD, компьютеры. В этой связи уместно выделять видеометод.

Демонстрация опытов — важнейший метод изучения биологических явлений в школьном курсе.

Важнейшие условия при постановке опыта — осознание учащимися его цели и ясное понимание условий опыта. Наблюдение за ходом опыта являются результатом более самостоятельной познавательной деятельности учащихся. Здесь учитель только корректирует точность восприятия.

Выводы — основное звено в получении знаний из опыта: они представляют собой самостоятельный ответ школьников, раскрывающий понимание цели опыта. Последний этап в усвоении опыта — раскрытие внутренней сущности, т. е. установление причинно-следственных связей явлений, показываемых в опыте, требует развития абстрагирования и нуждается в помощи учителя.

При демонстрации опытов полезна зарисовка схемы опыта, фиксация данных, запись вывода в тетрадях.

Закладка опытов учащимися — важный этап их постановки. Но при четкой и понятной организации этого процесса возможно только наблюдение учащихся за закладкой, которую проводит учитель или два-три ученика из юннатов.

Демонстрация натуральных средств наглядности имеет в обучении биологии преимущественное значение, так как дает живые образные представления о растениях и животных. Чем больше накоплено образных представлений об органическом мире, тем легче, пользуясь аналогией, контрастами и т. п., сообщить учащимся сведения о таких растениях и животных, которые по разным причинам невозможно демонстрировать на уроках.

Наиболее доступными живыми объектами являются растения. Их демонстрируют на уроках ботаники и общей биологии. Их всегда можно заготовить заранее на участке, в природе, живом уголке и дома.

Значительная часть уроков ботаники проводится наглядными методами. Например, на уроке «Видоизменения листьев» экологическую приспособленность к уменьшению испарения воды листопадом, сокращением площади листовой пластинки, опушением, восковым налетом и др. учащиеся могут распознать на живых растениях: монстере (влажные тропические леса Бразилии), камелии (Южный Китай), алоэ (из пустыни Калахари Южной Африки), кактусах (из пустынь Мексики), хвое сосны, листьях коровяка и др. Живых животных демонстрируют на уроках раздела «Животные» общей биологии и отчасти физиологии человека. Наиболее удачными объектами для демонстрации в классе являются животные средней величины, преимущественно птицы и млекопитающие. Их содержат в клетках, садках, а во время демонстрации переносят на стол.

Более мелких животных, например, лягушек, ящериц, помещают в стеклянные банки или стаканы, завязанные марлей, и раздают на столы или показывают, проходя по классу. В пробирках, заткнутых ватой, демонстрируют еще более мелких животных — насекомых на разных стадиях развития.

Более крупные пособия, вроде чучел и скелетов, помещают на подставки, специально освещают; для четкой контрастности ставят белый или черный экран. Аналогично демонстрируются муляжи и модели.

Живые животные могут быть использованы на уроках зоологии прямым путем (демонстрации, лабораторные работы) и косвенным путем (привлечение результатов личных наблюдений учащихся за животными при выполнении домашних и летних заданий, на экскурсиях в природу, во время работы на пришкольном учебно-опытном участке и т. д.).

В программе по разделу «Животные» рекомендованы демонстрации живой инфузории, микропрепаратов простейших, живых моллюсков, а также лягушек и тритонов, пресмыкающихся, проведение лабораторных работ с живыми объектами: изучение внешнего строения дождевого червя, наблюдения за его передвижением и реакциями на раздражение, наблюдение над живыми рыбами и их внешним строением.

Живые животные на уроке нередко вызывают у учащихся сильные эмоциональные реакции (положительные и отрицательные), которые отражаются на ходе всего урока, поэтому перед демонстрацией живого животного учителю необходимо провести психологическую подготовку учащихся, которая снимет у них излишнее эмоциональное напряжение и позволит управлять их эмоциональным состоянием. Важнейшим моментом в управлении эмоциональным состоянием учащихся при работе с живыми животными имеет поведение самого учителя и его эмоциональный настрой. Чувство страха, неуверенности, отвращения, брезгливости моментально передается учащимся, и никакие, даже самые образные и убедительные, описания изучаемых животных не погасят отрицательного воздействия объекта на школьников.

Личный пример учителя, уверенность его при работе с животными, продуманная методика демонстрации живых объектов на уроке, психологическая подготовка учащихся к восприятию демонстрируемого животного, создание проблемной ситуации в процессе его изучения — эти приемы возбуждают интерес учащихся к изучаемому животному, способствуют активизации познавательной деятельности школьников, устанавливают необходимый психологический контакт между учителем и учениками.

Методика демонстрации живого объекта включает следующие требования:

• 1) соотносить демонстрацию с логикой содержания и методической структурой урока;
• 2) учитывать степень прирученности животного (демонстрация в клетке, террариуме или на столе на руках) и его размеры;
• 3) продумать целевую установку демонстрации (задание): что, когда и как должны ученики увидеть на демонстрируемом объекте, какие биологические закономерности должны подтвердить или выявить;
• 4) моменту демонстрации животного должны предшествовать рассказ учителя или беседа с учащимися, причем знакомство с объектом желательно начинать с показа его путем изобразительной наглядности;
• 5) использовать приемы демонстрации, соответствующие биологическим особенностям животного (так, при демонстрации земноводных необходимо помнить, что животные имеют непостоянную температуру тела, поэтому нужно смочить руки водой, чтобы пленка воды, покрывающая ладони, помогла животному адаптироваться к температуре тела человека, тогда оно ведет себя спокойно);
• 6) избегать резких движений и излишнего шума, которые являются отрицательными факторами для демонстрируемого животного;
• 7) в результате демонстраций учащиеся должны самостоятельно сделать выводы о чертах приспособленности животных к условиям жизни в их среде, об их поведенческих реакциях.

Организация работы учащихся с живыми объектами должна быть постоянной, а не являться изолированным или эпизодическим моментом в текущей работе учителя биологии. Она должна проходить через весь учебно-воспитательный процесс и опираться на внеклассную работу учащихся.

Демонстрация изобразительных пособий. Изобразительные средства наглядности — таблицы и картины — дают учащимся представление о строении, форме, окраске изучаемых объектов, их природном окружении, образе жизни и т. п. Сложнее обстоит дело с образованием правильного представления о величине объектов, так как в одних случаях на таблице их изображают увеличенными, в других — уменьшенными. Приходится использовать специальные приемы, позволяющие дать детям четкие представления о величине изучаемых объектов, например: учитель изготавливает из плотной бумаги контуры этих животных в естественную величину или демонстрирует ленту, показывающую высоту. Эти контуры или бумажную ленту вывешивают в нужный момент на стене класса и используют в дополнение к таблице. Если на таблице изображены увеличенные объекты, сравнивают величину изучаемого животного или растения с натуральными объектами (например, лист росянки на таблице и гербаризованная росянка) или с величиной хорошо известных учащимся предметов, например: карандаша, волоса, булавочной головки, горошины и т. п.

Рассказывая о животных, недоступных наблюдению, учитель обязан не только показать их изображение на таблице, рисунке, экране, но и дать представление о размерах. Для этого в кабинете на стене за столом учителя приклеиваются две бумажные ленты с делениями на полуметры: одна — до потолка, другая — во всю ширину стены.

Для точности представления изготавливают самодельные таблицы с изображением сопоставления числовых данных, выраженных в предметах, например: количество воды, испаряемое растением в день и за лето в виде ведер и бочек; вес кита и количество быков, равных этому весу, и т. п.

Вывесив ту или иную таблицу, важно дать возможность учащимся приглядеться к ней в течение нескольких секунд и только после этого задавать вопросы о ее содержании. Полезно также привлекать учащихся к «чтению» таблицы, т. е. к ее активному изучению, к рассказу по таблице, к описанию растений и животных и т. п. Демонстрация таблицы при такой методике делает ее источником знаний.

Демонстрация экранно-звуковых средств обучения (ЭЗСО). Транспаранты — вид учебного оборудования, получивший достаточно широкое распространение в школах. Они представляют собой серии пленок-кадров размеров 14,2×10,3 см, демонстрируемые с помощью графопроектора¹ (старый формат) или 25 X 25 см или А4 (новый формат), на каждой из которых дана часть изображения общего рисунка. Демонстрация всех транспарантов серии дает возможность показать общую картину изучаемого объекта, процесса или явления. Это позволяет поэтапно демонстрировать части объекта, отдельные этапы процессов или явлений.

Особенностью транспарантов является то, что их демонстрация происходит в незатемненном или частично затемненном помещении, а это дает учителю возможность во время работы с транспарантами сохранять длительный контакт с учащимися, видеть, как они воспринимают материал транспарантов.

Серии транспарантов^[1][2] могут быть трех типов: предназначенные для демонстрации способом наложения, способом снятия, способом кэширования.

Способ наложения заключается в том, что отдельные транспаранты серии, содержащие части общего рисунка, накладываются друг на друга, в результате чего создается общая картина. Демонстрируя транспаранты последовательно, учитель постепенно усложняет рисунок, вводя новые элементы. Каждый новый транспарант непроизвольно привлекает внимание учащихся, что создает условия для эффективного усвоения учебного материала.

Способ снятия является противоположностью наложения, т. е. сначала учитель демонстрирует все транспаранты серии одновременно, что создает на экране общую картину. Затем, снимая последовательно отдельные транспаранты, упрощает картину.

Каширование заключается в том, что на транспаранте, содержащем сложный рисунок или схему, закрывают большинство деталей шторкой (любым непрозрачным материалом), а затем постепенно отодвигая шторку, усложняют рисунок, вводя на экране новые элементы.

Все транспаранты по биологии в основном предназначены для демонстрации способом наложения. В качестве примера можно рассмотреть серию «Внутреннее строение млекопитающего» (раздел «Животные», 7-й класс), состоящую из семи транспарантов:

• • на фоне контура тела млекопитающего (собаки) пищеварительная система;
• • органы дыхания;
• • органы кровообращения (артериальная и венозная система);
• • нервная система;
• • органы выделения и размножения;
• • шторка, закрывающая надписи.

Приемы

• 1. Демонстрировать каждую систему органов, а затем использовать шторку.
• 2. Демонстрировать все системы органов способом наложения, а затем использовать шторку.

Простота и доступность изготовления транспарантов способствует большому распространению их в практике школы. Делать их можно на использованной и отмытой обычной теплой водой рентгеновской пленке, бытовой или приложенной специально к кодоскопу полиэтиленовой пленке, нанося изображение тушью, фломастером, шариковой ручкой, маркером. В настоящее время очень быстро можно изготовить качественные транспаранты с использованием современной оргтехники. Так, любое изображение с экрана компьютера можно распечатать с помощью струйного или лазерного принтера на специальные прозрачные листы, которые имеются в продаже. В качестве матрицы можно использовать иллюстрационный материал с CD-д исков. Это могут быть скопированные или придуманные самим учителем схемы, рисунки, таблицы, графики, опорные конспекты.

Через кодоскоп (оверхед-проектор) можно быстро и аккуратно сделать необходимый контур на доске, например: амебы обыкновенной или инфузории-туфельки, майского жука, строение клетки. Для этого достаточно заготовить на пленке небольшие копии контуров, снятые с учебников, и через кодоскоп спроецировать изображение прямо на классную доску. Получившееся на доске изображение обвести мелом, и контур готов.

Диапозитивы — представляют собой серии отдельных кадров (размер кадров 2А—36 мм) по определенной теме. Выпускаются серии диапозитивов с определенным количеством кадров (10, 15, 20) в картонных рамках, на которых дано название диапозитива. К каждой серии прилагается брошюра с методическими указаниями по ее использованию и описанием зрительного ряда. Кадры серий диапозитивов не связаны между собой ничем, кроме темы, и хотя кадры имеют порядковые номера, но порядок их демонстрации определяется учителем, исходя из данной конкретной ситуации.

По дидактической направленности серии диапозитивов можно разделить на три группы:

• — для иллюстрации слов учителя;
• — для проверки знаний учащихся;
• — диапозитивы-микрофотографии для подготовки к проведению самостоятельных работ по микроскопированию.

Диапозитивы первой группы — это рисунки, фотографии биологических объектов, процессов, явлений. Как правило, без субтитров. Но могут быть с надписями («Бактерии», «Роль клещей в природе и их практическое значение»).

Диапозитивы для проверки знаний — это различного рода рисунки, к которым даны задания. В сериях диапозитивов для проверки знаний учащихся включены и только текстовые кадры.

Эффективность обеспечивается тем, что:

• • кадр, спроецированный на экран, дает сильно увеличенное и яркое изображение, хорошо воспринимается со всех рабочих мест учащихся;
• • подготовка диапозитивов занимает минимальное количество времени и на экран мгновенно подается нужный материал;
• • смена кадров происходит быстро и без затруднений;
• • учитель сам выбирает время демонстрации каждого кадра.

Диафильмами называются серии статических кадров, соединенных между собой не только единой пленкой, на которой они выполнены, но и строгой последовательностью логического хода сюжета, определенного составителем фильма. По структуре диафильмы делятся на целостные и фрагментарные.

Целостные отличаются единством связей между кадрами. Имеют такие диафильмы 30—35 кадров. Неудобство их показа на уроке — лимит времени.

Фрагментарные диаленты — отдельные фрагменты отделены друг от друга подзаголовками, что позволяет диафильм использовать частями.

Каждый кадр диафильма сопровождается текстом — субтитром, который или раскрывает содержание изображения, или представляет собой задание, вопрос учащимся. Строгая последовательность кадров несколько сужает рамки творчества учителя, сказывается на логическом строе урока.

Ошибки:

• • учитель не читает субтитры, а заменяет их собственным текстом (учащиеся сами читают субтитры);
• • учитель предлагает читать субтитры одному или нескольким ученикам по очереди (ученик, читающий текст, не воспринимает зрительный ряд, читают тихо, не могут расставить нужные акценты);
• • весьма нежелательно пропускать какие-либо кадры (нарушается логика; мелькание пропущенных кадров отвлекает внимание; учащимся кажется, что пропущены интересные кадры).

Недостатки:

• • диапозитивы и диафильмы демонстрируются в темном помещении, а это в некоторой степени затрудняет контакт между учителем и учащимися;
• • диапозитивы не могут заменить таблицы, носящие справочный, инструктивный характер;

Большое значение в преподавании биологии и экологии имеет демонстрация учебнъис кинои видеофильмов. В учебном процессе применяют как полные фильмы по теме, так и фрагменты и киноколъцовки. Кинофрагменты посвящаются отдельным вопросам соответствующей темы. Кинокольцовки обычно демонстрируют замкнутые процессы (круговорот веществ, элементов). Практика показывает, что при изучении новой темы особенно полезны кинофрагменты и кинокольцовки. Для закрепления всей темы эффективно используются полные фильмы по теме. Конечно, возможен вариант фрагментарного применения полных фильмов во время изучения новой темы.

При подготовке к использованию фильма в учебном процессе преподаватель должен предварительно просмотреть его, составить основные вопросы, которые будет ставить перед учениками по ходу демонстрации, вычленить фрагменты, которые будут показаны в соответствующий момент урока. Полезно наметить места, где будут даны реплики, акцентирующие внимание на самом главном. Наконец, надо наметить и план заключительной беседы по фильму. Видеомагнитофон расширяет возможности.

Учебные кинофильмы по биологии состоят из одной-двух частей. Время демонстрации одной части около 10 мин. По методической направленности кинофильмы по биологии делятся на две группы:

• 1) используемые в качестве источника новой информации при изучении нового материала;
• 2) обобщающего характера и предназначенные для демонстрации на обобщающих и заключающих уроках темы.

По структуре фильмы делятся на целостные (обобщающие) и фрагментарные (изучение нового).

Кинофрагменты — короткие фильмы, посвященные отдельным вопросам программы (3—5 мин).

Перечислим основные виды съемок.

Цейтрайфер (замедленная съемка — на экране движение будет представлено в ускоренном темпе).

Рапид (ускоренная съемка — на экране движение будет представлено в замедленном темпе) («Сезонные изменения в жизни растений»).

Рапидная съемка — движение конечностей лошади «Отряд непарнокопытные».

Микросъемка по цитологии.

Мультипликация позволяет продемонстрировать учащимся динамичные схемы протекания различных биологических процессов, создавая модели наиболее сложных процессов и явлений и тем самым обобщать и абстрагировать существенные признаки («Обмен веществ и энергии в клетке», «Фотосинтез», «Биосинтез белков в клетке»).

Ошибки:

• • учитель выключает звук и сам комментирует зрительный ряд фильма (можно, только при вторичном просмотре);
• • стремление заполнить своими комментариями паузы дикторского текста.

Основным источником знаний при данном методе служит объединенная определенными дидактическими целями система динамичных и статистических образов, сопровождаемых дикторским текстом для кинофильмов и информационными надписями в диафильмах и диапозитивах. Часто содержание экранных пособий имеет законченный сюжетный характер и обладает значительным эмоциональным воздействием на учащихся.

Учитель заранее составляет задания для учащихся по экранным пособиям, иногда комментирует их по ходу демонстрации, проверяет усвоение. Необходима постановка цели просмотра экранных пособий, предварительное задание и последующая проверка усвоения.

В практике лучших учителей метод демонстрации кинофильмов обязательно сочетается с предварительным или последующим разъяснением материала.

Иллюстративная демонстрация кинофильма или диафильма заключается в подтверждении, закреплении, конкретизации знаний, первично приобретенных из других источников.

Содержание кадров лучше запоминается, если перед просмотром фильма дается специально разработанное задание программированного типа. Многие учителя с успехом применяют перед просмотром кинофильмов специальные карточки, в которых содержится краткий план фильма и вопросы к нему.

Поисковая демонстрация кинофильмов вызывает большой интерес и повышение активности, отчего возрастает прочность запоминания.

(эффективность выше на 25%). Учитель ставит проблемные вопросы или предлагает продуктивные задания. Кадры диафильма или диапозитива могут также не только иллюстрировать слова учителя, но и вызывать самостоятельный поиск новых знаний. Учащиеся могут делать самостоятельные выводы по материалам диапозитивов и диафильмов и таким образом применить поисковый вариант метода.

Видеофильмы ставят ряд научных проблем и отсылают учащихся к дополнительной литературе. Поисковый характер беседы после просмотра, обусловливается проблемой, которую ставят перед просмотром видеофильма.

Рациональная организация учебной деятельности учащихся с экранными пособиями имеет большое значение в обучении биологии. Их использование в учебном процессе способствует возбуждению интереса школьников к объектам и явлениям природа, успешному усвоению основного содержания курса биологии, формированию учебных умений интеллектуального и практического характера, развитию познавательной самостоятельности. Работа с любым аудиовизуальным средством обучения (экранным пособием) предполагает определенную методику его использования. Основные этапы этой работы:

• 1) определение учителем роли и места пособия в структуре занятия;
• 2) подготовка учеников к просмотру материала, формулирование заданий;
• 3) просмотр материала;
• 4) обсуждение увиденного, выполнение заданий.

Важнейшие правила использования наглядных средств обучения на уроках биологии. Золотое правило: все, что только можно, представлять для восприятия чувствами. А именно: видимое — для восприятия зрением, слышимое — слухом, запахи — обонянием, подлежащее вкусу — вкусом, доступное осязанию — путем осязания.

Никогда не ограничивайтесь наглядностью — наглядность не цель, а средство обучения, развития мышления учащихся.

Следует использовать наглядные средства не только для иллюстрации, но и в качестве самостоятельного источника знаний для создания проблемных ситуаций. Современные средства обучения биологии позволяют организовать эффективную поисковую и исследовательскую работу учащихся.

Обучая и воспитывая, помните, что наглядные пособия по биологии способствуют образованию наиболее отчетливых и правильных представлений об изучаемых объектах и явлениях живой природы, что, в свою очередь, способствует формированию правильных понятий.

Следите за тем, чтобы наблюдения учащихся были систематизированы и поставлены в отношения причины и следствия, строения и функции независимо от порядка, в котором они наблюдались.

Применяя наглядные средства, рассматривайте их с учащимися сначала в целом, потом — выделяя главное и второстепенное, а затем снова в целом.

Старайтесь сами изготовлять вместе с учащимися наглядные пособия.

Никогда не показывайте того, что вы сами хорошо не знаете; старательно и тщательно готовьте средства обучения к применению на занятиях по биологии.

Используйте наглядные средства обучения как одно из средств связи биологии с жизнью.

Научно обоснованно (рационально) применяйте современные средства обучения: учебное телевидение, видеозапись, кодослайды, полиэкранную проекцию и др.; в совершенстве владейте техническими средствами обучения, методикой их использования в процессе обучения биологии.

С возрастом учащихся предметная наглядность должна все более уступать место символической; при этом предметом особой заботы должна быть адекватность понимания сущности объекта и явления живой природы и его наглядного представления.

При чрезмерном увлечении наглядностью она становится препятствием на пути глубокого овладения знаниями, тормозом развития абстрактного мышления, понимания сущности общих и всеобщих закономерностей.

В процессе применения наглядных методов разнообразными должны быть виды самостоятельных работ учащихся. Виды самостоятельных работ в процессе применения наглядных методов обучения могут быть следующие:

• • рассматривание натуральных объектов, наблюдение за ними;
• • зарисовка, фотографирование, видеосъемка, ведение дневника наблюдений;
• • просмотр кинофильмов, диапозитивов, мультимедийных слайдов, электронных презентаций;
• • чтение схем, таблиц, картин;
• • составление схем, диаграмм, графиков;
• • демонстрация живых объектов;
• • самонаблюдения по анатомии и физиологии человека;
• • демонстрация опытов и их результатов.

• [1] Графопроектор имеет и другие названия: кодоскоп, оверхед-проектор. Оверхед-проектор используется для проведения презентаций и обучения уже 50 лет.
• [2] Современные транспаранты правильнее назвать «таблицы-фолии».