Использование наглядных средств при изучении биологии

Исторические предпосылки использования наглядности.

Коменский в основу познания и обучения поставил чувственный опыт и теоретически обосновал, подробно раскрыл принцип наглядности.

Наглядность применялась и до него. О ней говорили педагоги — гуманисты, пример, Томас Мор, характеризуя обучение на острове «утопия». Книги, как рукописные, так и печатные, снабжались нередко рисунками и раньше, но то было, так сказать, эмпирическое применение наглядности без теоретического обоснования ее, которое впервые дал Коменский.

Он понимал наглядность широко, не только как зрительную, но и как привлечение всех органов чувств к лучшему и ясному восприятию вещей и явлений. Им было провозглашено «золотое правило» дидактики: «Все, что только возможно, предоставлять для восприятия чувствами: видимое для восприятия — зрением; слышимое — слухом; запахи — обонянием; подлежащее вкусу — вкусом; доступное осязанию — путем осязания. Если какие-либо предметы сразу можно воспринимать несколькими чувствами, пусть они сразу схватываются несколькими чувствами».

Коменский требовал, чтобы учение начиналось не со словесного толкования о вещах, но с конкретных наблюдений над ними. Следует наблюдать, что возможно, в натуре, а в случае невозможности непосредственного наблюдения вещей их надо заменять картинами, моделями, рисунками.

Велика заслуга Коменского в разработке наглядности как одного из важнейших дидактических принципов; он гениально обосновал, обобщил, углубил и расширил имевшийся уже к тому времени некоторый практический опыт наглядного обучения, применил широко наглядность на практике, снабдив свои учебники рисунками.

Бессмысленной, механической зубрежке, догматичности обучения Коменский противопоставил требование сознательности учения. Он писал: «Ничего не следует заставлять выучивать наизусть, кроме того, что хорошо понято рассудком». Ученики с помощью учителя должны ясно осознать, «какую пользу приносит изучаемое в повседневной жизни». При изучении явлений следует доводить учащихся до осознания причин этих явлений. «На каждом предмете нужно останавливаться до тех пор, пока он не будет понят».

Коменский настаивал на систематичности обучения. Он указывал на необходимость доводить учащихся до понимания связи между явлениями и так организовать учебный материал, чтобы он не казался учащимся хаосом, а был бы кратко изложен в виде немногих основных положений. В обучении, он считал, надо идти от фактов к выводам, от примеров к правилам, которые систематизируют, обобщают эти факты и примеры; идти от конкретного к абстрактному, от легкого к трудному, от общего к частному; сначала давать общее представление о предмете или явлении, затем переходить к изучению отдельных его сторон.

Большое значение, по Коменскому, имеет последовательность обучения.

Все предлагаемое ученикам для усвоения надо располагать — так, чтобы изучение нового материала было подготовлено предыдущими занятиями. Считаясь с возрастными особенностями детей, Коменский советует сначала развивать ощущения (чувства) учащихся, затем память, далее мышление и, наконец, речь и руку, так как ученик должен уметь правильно выразить усвоенное и применить это на деле.

Ценные указания дал Коменский, выдвинув дидактическое требование посильности обучения для учащихся. Детям следует давать для обучения только то, что доступно их возрасту. Посильность, доступность в обучении достигаются ясностью преподавания, сообщением основного без излишних деталей.

Выдвинув дидактическое требование прочности усвоения учащимися учебного материала, Коменский говорил, что надо закладывать «прочное основание», не спешить в обучении, добиваться, чтобы учащиеся вполне усвоили преподаваемое им: все имеющее связь должно преподаваться «в связи». Каждая тема должна резюмироваться в кратких, точных правилах.

Огромное значение для прочного усвоения имеют упражнения и повторение усвоенного учащимися материала. Сообщив новый учебный материал учащимся, учитель требует, чтобы вызванный им ученик изложил, повторил то, что было сказано им; вызывает и другого ученика сделать то же. Благодаря такому упражнению и повторению учитель ясно видит, что осталось непонятым учениками из его изложения. Повторенное несколько раз прочно запоминается. Большую роль при этом повторении вслух имеет развитие умения выразить то, что усвоил, да и самое усвоение становится более отчетливым и прочным. С этой целью Коменский рекомендует, чтобы учащиеся, усвоив что-либо, старались обучить этому других.

«Тому, что следует выполнять, нужно учиться на деле», — говорит Коменский, давая правила, по которым следует организовать упражнения. «Пусть в школах учатся писать, упражняясь в письме, говорить — упражняясь в речи, петь — упражняясь в пении, умозаключениям — упражняясь в умозаключениях, и т. д., чтобы школы были не чем иным, как мастерскими, в которых кипит работа».

Для правильного обучения навыкам надо учащимся дать определенную форму и норму того, что следует выполнять; употребление инструментов (например, при черчении и т. п.) показать на деле, а не только рассказать, как инструменты употреблять.

Коменский стремился возможно сильнее развивать познавательные способности учащихся, «воспламенить жажду знания и пылкое усердие к учению», для чего надо, указывал он, соединять приятное с полезным, поощрять детскую любознательность.

«У своих учеников я всегда развиваю самостоятельность в наблюдении, в речи, в практике и в применении» — писал он. Вследствие чего можно сделать вывод, что наглядность в обучении очень важна.

Методика проведения урока биологии в классах с использованием мультимедийных и традиционных средств обучения.

Эффективность использования компьютерной поддержки уроков биологии проверялась в 7 «Б» классе и 7 «А» классах «ГБОУ СОШ № 1590». В качестве компьютерной поддержки мной использовалась мультимедиа-технология, которая, на мой взгляд, имеет неоспоримые преимущества.

Два класса, которых я задействовал в свой эксперимент, имеют ориентировочно равный уровень знаний и подготовки по предмету. Это было выявлено ранее в результате проверочных работ по предыдущим темам в виде тестирования. Пример этого тестирования показан в приложении 1.

В результате проведенного тестирования, мы смогли выявить два явно схожих класса для проведения работы по влиянию наглядных средств на качество обучения и усвоения предмета. Результаты тестирования занесены в таблицу:

Таблица 1. Результаты проверочных работ 7 классов по теме «Класс пресмыкающиеся или рептилии».

Рис. 1. Процентное количество работ, выполненных на «4» и «5» в 7 классах

Критерии оценки:

Правильное выполнение 90−100% заданий теста отметка «5». Правильное выполнение 75−89% заданий теста отметка «4». Правильное выполнение 50−74% заданий теста отметка «3». Правильное выполнение менее 50% заданий теста отметка «2».

Описание проводимого эксперимента в двух классах Эксперимент проводился в двух классах: 7 «а» — экспериментальный и 7 «б» — контрольный.

В контрольном классе обучение велось по стандартному методу (традиционным способом), а в экспериментальном классе с максимальным использованием компьютерной поддержки.

Приведем пример традиционного урока в 7 «б» контрольном классе по теме: «Класс Птицы. Среда обитания и внешнее строение птиц».

Тип урока: Комбинированный.

Цель: Ознакомиться с внутренним строением птиц, с их анатомическими особенностями связанных к приспособлению к полету.

Задачи:

Образовательные: Дать представление учащимся об анатомическом строении птиц; проанализировать и выявить общие и отличительные особенности строения класса Птиц и Рептилий.

Воспитательные: Формирование экологической культуры учащихся и бережного отношения к окружающей нас природе, воспитание коммуникабельности учащихся при работе на уроке;

Развивающие: Продолжить развивать навыки сравнивать биологические объекты, умение наблюдать, делать выводы из наблюдений.

Материалы и оборудование: учебник, рабочая тетрадь, таблицы.

Ход урока: Организационный момент;

Проверка домашнего задания: термины, проверка таблиц.

Изучение нового материала:

Учитель обращается к классу: «Давайте вспомним, какую тему мы изучали на прошлых уроках, и какой класс животных мы с вами начали изучать?».

Ученики отвечают: «Мы уже изучили класс „пресмыкающиеся“ и теперь перешли к классу „птицы“».

Учитель: «Верно. Итак, теперь, обозначив нашу новую тему, начнем более детальное ее изучение.

Вопрос к классу. Давайте вспомним, какие особенности внешнего строения птиц позволяют им летать?".

Ученики высказывают свои варианты.

Учитель: «Конечно же, на этом приспособления не ограничиваются. Начиная с пищеварительной системы, можно выделить, что у птиц, пищеварительный тракт значительно короче. Как вы думаете, с чем это связано?».

Ученики высказывают свои варианты ответов.

Рис. 2.

Учитель: «Правильно, наименьшая длина пищеварительной системы в первую очередь непосредственно влияет на облегчение массы тела, и, конечно же, ускоряет переваривание и обмен веществ.

Учитель: «Кроме пищеварительной системы, значительного усложнения связанным с приспособленностью к полету, достигла дыхательная система. Обратите внимание на рисунок в ученике на стр. 173. Что первым бросается в глаза?».

Ученики высказывают свои варианты ответов.

Учитель: «Правильно, дыхательная система занимает большой объем от всей внутренней полости. И в этом наблюдается масса преимуществ и значений. Во-первых, так называемые воздушные мешки, образованные крупными выростами бронхов, уменьшают плотность тела, а так же защищают внутренние органы от перегрева. Во-вторых, они участвуют в механизме газообмена. При каждом первом вдохе атмосферный воздух по трахее и бронхам проходит в задние воздушные мешки и частично — в легкие. При первом выдохе воздух из задних воздушных мешков поступает в легкие, и в них происходит интенсивный газообмен: кислород через стенки капилляров проходит в кровь, а из крови в легкие — углекислый газ. Во время второго вдоха атмосферный воздух проходит в передние мешки. Его запас необходим для уменьшения плотности тела птицы, что облегчает полет. При втором выдохе воздух проходит из легких через передние мешки и из них удаляется по дыхательным путям наружу».

Учитель: «Сейчас я вас попрошу зарисовать из учебника схему дыхания птиц к себе в тетрадь».

Учитель так же заостряет внимание учеников на совершенствовании кровеносной системы: «Важно знать, что в кровеносной системе птиц существенные изменения произошли в строении сердца: оно стало четырехкамерным: два предсердия и два желудочка. Большой и малый круги кровообращения полностью разобщены. Благодаря таким изменениям кровь по организму птицы течет несмешанная: в большой круг кровообращения из сердца поступает артериальная кровь, а в малый — венозная. В чем вы можете убедиться, посмотрев на схему строения сердца на стр. 175.

Учитель: «Кроме этого, у птиц чрезвычайно велика скорость кровообращения. Как вы думаете, с чем это связано?» Ученики высказывают свои варианты ответов.

Учитель: «Правильно, причина в высоком уровне обмена веществ. Не осталась без внимания и нервная система. Значительного развития достиг головной мозг. Полушария переднего мозга — разнообразие условных рефлексов, средний мозг — совершенствование органов зрения, мозжечок — координация сложных движений во время полета.

Закрепление:

Учитель обращается к классу: «Итак, мы с вами изучили новую тему — внутреннее строение птиц. Теперь пройдемся по основным моментам сегодняшней темы и ответим на вопросы по ней».

Домашнее задание:

Параграф по теме, записи в тетради, определения.

В экспериментальном 7 «а» классе нами были проведены уроки биологии с компьютерной поддержкой, а именно с использованием мультимедиа. Составленные мультимедийные уроки представляют собой презентации (MS Power Point), техническое оснащение «ГБОУ СОШ № 1590» позволяло нам использовать мультимедийные презентации. Благодаря компьютерным технологиям учебный материал представлен ярко и увлекательно в виде разнообразных носителей информации: иллюстрация, видеофрагментов, компьютерной анимации, слайдов, текстов, сопровождаемых словами диктора, музыкой, что способствует мотивации учебной деятельности учащихся и привлечению их внимания.

Приведем пример урока в экспериментальном 7 «а» классе с применением компьютера по теме: «Класс Птицы. Внутреннее строение птиц».

Тип урока: Комбинированный.

Цель: Ознакомиться с внутренним строением птиц, с их анатомическими особенностями связанных к приспособлению к полету.

Задачи:

Образовательные: Дать представление учащимся об анатомическом строении птиц; проанализировать и выявить общие и отличительные особенности строения класса Птиц и Рептилий.

Воспитательные: Формирование экологической культуры учащихся и бережного отношения к окружающей нас природе, воспитание коммуникабельности учащихся при работе на уроке;

Развивающие: Продолжить развивать навыки сравнивать биологические объекты, умение наблюдать, делать выводы из наблюдений.

Материалы и оборудование: учебник, рабочая тетрадь, таблицы, презентация интернет портала http://school-collection.edu.ru, со схемами и видеороликами по теме.

Ход урока: Организационный момент;

Проверка домашнего задания: термины, проверка таблиц.

Изучение нового материала:

Учитель обращается к классу: «Давайте вспомним, какую тему мы изучали на прошлых уроках, и какой класс животных мы с вами начали изучать?».

Ученики отвечают: «Мы уже изучили класс „пресмыкающиеся“ и теперь перешли к классу „птицы“».

Учитель: «Верно. Итак, теперь, обозначив нашу новую тему, начнем более детальное ее изучение.

Вопрос к классу. Давайте вспомним, какие особенности внешнего строения птиц позволяют им летать?".

Ученики высказывают свои варианты.

«Вспомнили. Давайте теперь внимательно посмотрим на изображение на мультимедийной доске внутреннего строения птицы, и подумаем, все ли ограничивается на внешних приспособлениях?

Ученики высказывают свои варианты ответов.

Учитель: «Конечно же, на этом приспособления не ограничиваются. Начиная с пищеварительной системы, можно выделить, что у птиц, пищеварительный тракт значительно короче. Как вы думаете, с чем это связано?».

Ученики высказывают свои варианты ответов.

Учитель: «Правильно, наименьшая длина пищеварительной системы в первую очередь непосредственно влияет на облегчение массы тела, и, конечно же, ускоряет переваривание и обмен веществ в целом.

Учитель: «Кроме пищеварительной системы, значительного усложнения связанным с приспособленностью к полету, достигла дыхательная система. Обратите внимание, что первым бросается в глаза?».

Ученики высказывают свои варианты ответов.

Учитель: «Правильно, дыхательная система занимает большой объем от всей внутренней полости. И в этом наблюдается масса преимуществ и значений. Во-первых, так называемые воздушные мешки, образованные крупными выростами бронхов, уменьшают плотность тела, а так же защищают внутренние органы от перегрева. Во-вторых, они участвуют в механизме газообмена. При каждом первом вдохе атмосферный воздух по трахее и бронхам проходит в задние воздушные мешки и частично — в легкие. При первом выдохе воздух из задних воздушных мешков поступает в легкие, и в них происходит интенсивный газообмен: кислород через стенки капилляров проходит в кровь, а из крови в легкие — углекислый газ. Во время второго вдоха атмосферный воздух проходит в передние мешки. Его запас необходим для уменьшения плотности тела птицы, что облегчает полет. При втором выдохе воздух проходит из легких через передние мешки и из них удаляется по дыхательным путям наружу».

Рис. 3.

Рис. 4.

Учитель: «Сейчас я вас попрошу зарисовать схему дыхания птиц к себе в тетрадь».

Учитель так же заостряет внимание учеников на совершенствовании кровеносной системы: «Важно знать, что в кровеносной системе птиц существенные изменения произошли в строении сердца: оно стало четырехкамерным: два предсердия и два желудочка. Большой и малый круги кровообращения полностью разобщены. Благодаря таким изменениям кровь по организму птицы течет несмешанная: в большой круг кровообращения из сердца поступает артериальная кровь, а в малый — венозная.

Исходя из изученной темы внутреннего строения рептилий, обозначьте отделы кровеносной системы птиц".

Рис. 5.

Учитель: «Хорошо, справились. Кроме этого, у птиц чрезвычайно велика скорость кровообращения. Как вы думаете, с чем это связано?» Ученики высказывают свои варианты ответов.

Учитель: «Правильно, причина в высоком уровне обмена веществ. Не осталась без внимания и нервная система. Значительного развития достиг головной мозг. Полушария переднего мозга — разнообразие условных рефлексов, средний мозг — совершенствование органов зрения, мозжечок — координация сложных движений во время полета.

Закрепление:

Учитель обращается к классу: «Итак, мы с вами изучили новую тему — внутреннее строение птиц. Теперь пройдемся по основным моментам сегодняшней темы и ответим на вопросы по ней».

Домашнее задание:

Параграф по теме, записи в тетради, определения.

В качестве критерия эффективности применения информационнокомпьютерной технологии выступает успеваемость учащихся, которая оценивалась по пятибалльной системе. Для этого проводились проверочные работы «Класс Птицы. Внешнее строение». Результаты приведены в таблице.

Таблица 2.

Для сравнения результатов была использована диаграмма.

Рис. 6.

Рис. 7.

В процессе обучения учитель должен соответствовать стандартам проведения учебно-воспитательного процесса, регламентированными законодательством РФ. Для наилучшего усвоения материала, каждый класс должен быть оснащен необходимым оборудованием и материалом, для комплексной передачи знаний от учителя к ученикам. Это способствует более продуктивному усвоению информации и улучшения успеваемости в целом.

В результате проведенного эксперимента, нами были достигнуты задачи исследования. А именно, мы сумели в результате проделанной работы доказать преимущество мультимедийных наглядных средств над традиционными наглядными средствами. Тестирование показало, что экспериментальный класс, у которого урок сопровождался информативной и насыщенной мультимедийной презентацией, включающей в себя схемы, фотографии, анимации и видеоролики по теме, выполнил контрольный тест в полтора раза лучше, чем контрольный класс, урок которого ограничивался традиционными таблицами и схемами, без использования мультимедиа.

Продуктивность усвоенного материала оценивается процентным соотношением выполненных работ на «4» и «5».