Практические работы и практикум по биологии

В частных дидактиках приводится несколько традиционных определений практической работы.

Практическая работа — выполнение заданий по обработке материалов, изготовление предметов, продуктов, работа на пришкольном участке, в мастерских и пр. Цель практических работ — применение знаний, выработка опыта и умений деятельности, формирование организационных, хозяйственных и других навыков.

Так, В. В. Гузеев дает унифицированное определение: «Практическая работа — практикум по работе с реальными объектами». В процессе обучения биологии в профильных классах могут быть проведены практические работы по теме «Органный уровень организации жизни»: органы пищеварения животных, органы питания растений, органы газообмена, органы транспорта растений, органы транспорта животных, органы выделения животных, органы опоры, органы гуморальной регуляции и др. Лабораторные работы и практические работы — это не синонимические понятия. На рис. 27.1 представлена сравнительная характеристика этих форм.

Проблема дифференциации обучения в XXI в. приобретает все большую значимость во всех ведущих странах мира, в том числе и в России. Одним из перспективных направлений дифференцированного обучения старшеклассников в современной российской школе является профильное обучение, значимость которого возрастает в связи с модернизацией образования.

Предполагается, что на основе овладения системой знаний о природе, обществе и человеке у школьников в возрасте от 16 до 18 лет возможно формирование целостной мировоззренческой позиции, проектирование своего будущего, путей достижения своих целей. В этом возрасте появляются стремление к самореализации в общественной жизни, способности реально оценить свои учебные, профессиональные возможности и наметить пути дальнейшего образования и профессионального самоопределения. Этот аспект отражен в работах Л. В. Выготского, Е. А. Климова, И. С. Кона, В. А. Крутетского, А. Н. Леонтьева, Г. И. Щукиной, Д. Б. Эльконина и других.

Рис. 27.1. Сравнительный анализ лабораторных и практических работ.

Под профильным обучением в современной психолого-педагогической литературе понимают вид дифференцированного обучения, предполагающего углубленное изучение одного или несколько предметов, специальных курсов, соответствующих выбранному профилю и обеспечивающих допрофессиональную подготовку с целью выбора будущей сферы деятельности.

Так, естественно-научный профиль может быть представлен биологическим, химико-биологическим, биолого-географическим, биологофизическим и другими направлениями.

В процессе обучения биологии особенно большое значение приобретают практикумы. Основной формой профильного обучения должен стать практикум как наиболее эффективная форма обучения экспериментальной деятельности, а соответственно, и ключевой профильной компетентности. Эта форма, на наш взгляд, наиболее целесообразна для решения основной цели обучения естественно-научному профилю.

Видимо, не случайно в истории образования практикумам уделялось большое внимание (А. М. Бутлеров, Ю. Либих, В. Ф. Освальд, М. Фарадей).

Термин «практикум» происходит от греческого praktikos, что значит «деятельный».

Традиционно практикум определяется как форма организации урока, когда весь класс делится на группы, получающие задания на ограниченное время и отчитывающиеся о результатах работы по истечении этого времени.

Унифицированное определение практикума следующее: форма организации урока, предназначенная для достижения локальных целей воспитания и развития через передачу ограниченной дидактической единицы в интерактивном режиме.

Практикум — это организационная форма групповой работы. Разумность и целесообразность группового подхода к обучению осознана в нашей стране с начала 1920;х гг. В ту пору не обошлось без перегибов, особенно в связи с бригадно-лабораторной формой обучения, но позитивные достижения также были значительные.

Среди разработок более близкого времени достаточно интересны и эффективны три системы, связанные с именами В. К. Дьяченко, Р. А. Утеевой, А. А. Границкой. Общей чертой этих образовательных технологий является использование уроков в форме практикума, когда на группы делится весь класс.

Однако следует отслеживать индивидуальную траекторию каждого ученика, для чего надо иметь схему управления его движением по группам разных типов, чего нет в большинстве сегодняшних групповых технологий.

На наш взгляд, является целесообразным провести дифференциацию учащихся элективной группы на микроуровне, например на типологические группы. В качестве критериев для выделения типологических зо групп могут выступать уровень обученности по биологии, обучаемость и учебная работоспособность учащихся. Таким образом, оптимальная форма учебной работы для проведения биологического практикума — дифференцированно-групповая.

При данной форме организации обучения учащиеся самостоятельно выполняют практические и лабораторные работы.

Под практикумом мы понимаем систему лабораторных или практических работ обобщающего характера, направленных на решения задач науки, которая может быть представлена в процессе обучения как в форме самостоятельной учебной дисциплины, так и в виде одной из форм обучения учебной дисциплине.

Практикумы проводятся после изучения крупных разделов учебных курсов, а также могут предварять их изучение, создавая опытно-экспериментальный образ предстоящего теоретического материала.

Практикумы проводятся две-три недели. Занятия проводятся в классе-лаборатории или в специально оборудованном биологическом практикуме. Учитель делит учащихся класса на небольшие группы по два-три ученика. Каждая группа выполняет отличающуюся от других лабораторную или практическую работу по специальному расписанию. Чтобы создать благоприятные условия внутригрупповой дифференциации деятельности учащихся, важно внимательно отнестись к составу групп и распределению обязанностей внутри них. Необходимо при формировании групп учитывать и такой критерий, как коммуникативная компетентность.

Практикум проводится при завершении крупных тем, разделов, имеющих преимущественно повторительно-обобщающий характер, а также после периода обучения. Дидактическая цель практикумов — применение знаний и умений на практике. Основной задачей проведения практикума являются исследования, направленные на проверку достоверности определения научных закономерностей. Проведению практикума предшествуют вводные, инструктивные лекции и инструктивные занятия. В процессе проведения практикума применяются приемы актуализации опорных знаний учащихся. В структуре практикума выделяются следующие этапы:

• 1) организация,
• 2) постановка цели,
• 3) актуализация знаний,
• 4) инструктаж,
• 5) настройка оборудования,
• 6) проверка функционирования оборудования,
• 7) постановка эксперимента и наблюдений,
• 8) анализ и оформление результатов наблюдения,
• 9) составление отчета,
• 10) предъявление отчета учителю,
• 11) исследовательский,
• 12) творческий (разработка идеи и ее воплощение).

Средством управления деятельностью школьников во время практикума служат инструкции-алгоритмы, содержащие правила и последовательность действий школьников, информацию о повторении необходимого материала, описания и изображения лабораторного оборудования, принципов его действия и способов использования, порядок выполнения заданий, контрольные вопросы по теме и список дополнительной литературы.

Алгоритмическое выполнение лабораторных работ не исключает их творческого и исследовательского уровня: проверку научной достоверности определенных закономерностей, теоретических положений, измерение постоянных величин и т. п. В ходе практикумов ученики решают задачи творческого характера: ставят опыты, проводят графические работы, биологические исследования.

Возможная структура начальных занятий практикума:

• 1) сообщение учителем темы и целей практикума;
• 2) актуализация опорных знаний учащихся;
• 3) мотивация учебной деятельности, ознакомление с инструкцией;
• 4) подбор необходимого оборудования и материалов;
• 5) выполнение работы учащимися;
• 6) составление отчета;
• 7) обсуждение и теоретическая интерпретация полученных результатов;
• 8) защита результатов;
• 9) рефлексия деятельности.

Практикумы в комплексной форме проводятся обычно в старших классах, но уже с шестого класса учащиеся выполняют кратковременные лабораторные и практические задания, готовящие их к развернутой исследовательской работе.

Примером практикума может являться гистологический практикум по общей биологии, отражающий тканевый уровень организации жизни. Такой практикум проводится в профильных классах. В данный практикум могут бать включены следующие практические работы.

Практическая работа № 1. Приготовление постоянного микропрепарата.

Практическая работа № 2. Эпителиальные ткани.

Практическая работа № 3. Кровь.

Практическая работа № 4. Соединительные ткани.

Практическая работа № 5. Мышечные ткани Практическая работа № 6. Нервные ткани.

Практическая работа № 7. Простые растительные ткани.

Практическая работа № 8. Сложные растительные ткани.

Практическая работа № 9. Гистохимический анализ ткани.

Этот практикум проводится после серии лекций и семинарских занятий. По органному уровню организации жизни следует провести следующую систему практических работ:

• органы пищеварения животных,.

• • органы питания растений,
• • органы газообмена,
• • органы транспорта растений,
• • органы транспорта животных,
• • органы выделения животных,
• • органы опоры,
• • органы электрофизиологической регуляции,
• • органы гормональной регуляции,
• • органы размножения.

Содержание данного практикума — элективного курса направлено на рассмотрение основных закономерностей биологии органов, развитие общих учебных, интеллектуальных и экспериментальных умений и навыков, развитие познавательной самостоятельности.

Еще одним примером биологического практикума может быть система экспериментальных лабораторных работ на тему: «Методы исследования биологических систем».

Данный практикум организуется при обучении старшеклассников естественно-научному профилю биологического направления. Он может быть включен в учебный план за счет вариативной части в качестве одного из элективных курсов.

Обучение естественно-научному профилю, согласно современной концепции модернизации содержания образования, предполагает овладение естественно-научной компетентностью, ключевым моментом которой является овладение способами естественно-научного познания. Среди способов естественно-научного познания основным является эксперимент.

Именно исследовательская деятельность на основе эксперимента способствует самоопределению и являются первым шагом в подготовке личности к самореализации в естественно-научном направлении. Значимость эксперимента находит свое отражение в высказываниях крупных ученых и философов разных эпох: «Опыт ценнее тысячи мнений, рожденных воображением» (М. В. Ломоносов); «Верховным судьей всякой физической теории является опыт» (Л. Д. Ландау) и т. д.

Экспериментальное исследование знакомит учащихся, с одной стороны, с одним из основных методов познания, с другой — дает возможность сформулировать интерес к исследованию природы, способствует развитию не только практических, но и интеллектуальных способностей учащихся. Эти возможности эксперимента вытекают из самой природы экспериментальных умений, которую можно рассматривать как систему интеллектуальных и практических действий (рис. 27.2).

Лабораторный практикум «Методы исследования биологический систем» может способствовать решению следующих задач.

• 1. Дидактические:
  • • совершенствовать использование общенаучных методов: наблюдения, измерения, эксперимента;

• • изучить особенности использования математических, физических и химических методов изучения применительно к объектам живой природы;
• • продолжать изучать особенности собственно биологических методов исследования.
• 2. Развивающие:
  • • способствовать развитию естественно-научного мышления у учащихся;
  • • способствовать развитию сенсорной сферы: глазомера, ориентировки в пространстве и времени, точности и тонкости различения цвета, формы;
  • • развивать двигательную сферу: овладение моторикой мелких мышц, умение управлять своими двигательными действиями, соразмерность движений.
• 3. Воспитывающих:
  • • создать условия для развития таких качеств личности как скромность, требовательность к себе, чувство собственного достоинства, дисциплинированность, аккуратность, ответственность и честность;
  • • содействовать воспитанию нравственного отношения к научноисследовательскому труду;
  • • способствовать проявлению в отношении к коллективу гуманности, товарищества, доброты, деликатности, вежливости, коммуникабельности.

Рис. 27.2. Виды и состав экспериментальных умений

Целесообразно в содержании практикума рассматривать следующие методы:

• • математические: метод математической статистики, метод математического моделирования;
• • физические — световая микроскопия, спектроскопия;
• • химические — хроматографический метод, гистохимический метод, метод качественных реакций;
• • биологические — микробиологические методы, методы сбора организмов, методы оценки размеров популяции, биотехнологический метод, гибридологический метод, сравнительно-анатомический метод.

Применение методов к изучению живой природы из смежных дисциплин приводит не только к интеграции умений, но и будет способствовать развитию креативной сферы личности старшеклассника, что имеет большое значение для формирования научного мировоззрения и миропонимания.

В качестве основного результата лабораторного практикума «Методы исследования биологических систем» предполагается готовность к осуществлению исследования в области биологии и экологии, медицины.

Введение

лабораторного биологического практикума в учебный процесс профильного класса требует дополнительной специальной и методической подготовки выпускников биологических, химико-биологических факультетов педвузов, а также переподготовки работников образования в связи с его интегративным содержанием и целенаправленным характером организации.

Таким образом, практикумы — обязательная форма организации обучения в классах биологического профиля. Они проводятся наряду с лекциями, семинарами, зачетами в соответствии с логикой реализации дидактического цикла. Практикумы проводятся при завершении крупных разделов, имеющих преимущественно повторительно-обобщающий характер. Дидактическая цель практикумов — применение знаний на практике.

В целом, осуществление профильного обучения биологии в старшей профильной школе указывает на необходимость изменения стандартов и программ по биологическим дисциплинам, изменения методики их обучения.