Развитие познавательной активности при изучении биологии в 7 классе

Хаустов Сергей Анатольевич ORCID: 0000-0001-9286-3644 кандидат биологических наук старший научный сотрудник; научно-образовательный центр в г. Пущино; Государственный университет просвещения 142290, Россия, Московская область, г. Пущино, ул. Институтская, 7 Khaustov Sergei Anatol'evich PhD in Biology Senior Researcher; Scientific and Educational Center in Pushchino; State University of Education 7 Institutskaya str., Pushchino, Moscow region, 142290, Russia sergeykhaustov@gmail.com

Попова Валентина Ивановна учитель биологии и химии; МБОУ СОШ № 3 г. Пущино 142290, Россия, Московская область, г. Пущино, Микрорайон Г, 23А Popova Valentina Ivanovna Teacher of biology and chemistry; MBOU Secondary school No. 3 Pushchino 142290, Russia, Moscow region, Pushchino, Microdistrict G, 23A v-popova@mail.ru

Введение

Современная школа сталкивается с достаточно ощутимым снижением учебной мотивации учащихся в последние годы. Исключительный приоритет успешной сдачи экзаменов и получения положительных оценок для поступления в высшее или среднее учебное заведение значительно обесценил проявление познавательной активности, потребности расширения кругозора и углубления предметных знаний ^[1]. В то же время, по мнению педагогов и специалистов сферы когнитивных наук, успешность обучения во многом зависит от осознания субъектом ценности получаемых знаний и наличия внутренней учебной мотивации ^[2]. Прежние мотивы обучения показали свою недостаточную эффективность в реалиях сегодняшнего дня. В связи с этим видится необходимость предоставления нынешним школьникам парадигмы, наполняющей новым смыслом обучение и саморазвитие.

Считается, что будущая профессиональная успешность сегодняшних учеников и студентов во многом зависит от сформированности навыков коммуникации, совместной деятельности, умения брать на себя и распределять ответственность, самостоятельно находить варианты решения возникающих задач, проявлять творчество и оригинальность в выборе средств ^[3]. Традиционная система обучения недостаточно приспособлена для развития комплекса перечисленных компетенций. Обычно учащиеся видят основную цель школьного обучения в получении информации от учителя, запоминании и воспроизведении в проверочных работах конкретных фактов, терминов, дат. Только отдельные учащиеся осознают важность приобретения навыков работы с информацией, умения размышлять и анализировать, выявлять причинно-следственные связи ^[4]. Разрабатываемая и популяризируемая коллективом под руководством профессора В. В. Пасечника методика индивидуально-группового обучения в полной мере позволяет не только развить необходимые навыки совместной продуктивной работы, но и донести основные смыслы и понимание целей образовательного процесса до каждого ученика. Помимо того, что обучение в рамках предложенной методики показало свою эффективность в повышении академической успеваемости, оно вызывает положительный отклик и интерес со стороны детей. Учебный процесс перестаёт восприниматься как назидание со стороны учителя. Вместо этого, учащиеся погружаются в совместную работу в группах в комфортном для них темпе с освоением оптимального объёма знаний в соответствии со способностями и интересами ^[5].

Важно объяснить учащимся основные цели и принципы обучения в новом для них формате: перечень задач каждого урока, навыков и умений, на выработку которых направлен учебный процесс, необходимость высокой степени осмысленности восприятия материала. Инструктивная карточка (инструкция) подкрепляет вводные слова учителя и ориентирует на достижение планируемых результатов. В ней может содержаться проблемный компонент, противоречивые сведения, недостающие данные, которые необходимо добыть в процессе обучения. Ключевой особенностью является то, что учебной единицей в данном случае является не урок, а изучаемая тема. Таким образом, для учащихся создается перспектива более отдаленная, требующая распределения времени и сил в течение длительного периода, что также является важным вырабатываемым навыком ^[6].

Материалы и методы исследования

Экспериментальной площадкой выполнения работы выступила МБОУ СОШ № 3 г. Пущино. В исследовании приняло участие 56 человек из состава двух классов, изучающих предмет в традиционной и индивидуально-групповой форме. В качестве учебных материалов использовались школьный учебник ^[7], дополнительные иллюстративные и видеоматериалы (7 класс. Биология. Формы распространения и применения бактерий. URL: https://www.youtube.com/watch?v=HUVkKQgW-is (Дата обращения: 13.07.2024)), микробиологические лабораторные принадлежности (чашки Петри с агаризованной средой). Сбор данных осуществлялся с помощью письменной работы в форме тестирования, наблюдений и фиксирования отзывов учащихся. Анализ и графическая визуализация выполнялись в приложении Microsoft Excel. Базовые принципы методологии индивидуально-группового обучения заимствованы из методического пособия В. В. Пасечника ^[8].

Результаты исследования и их обсуждение

В рамках педагогического эксперимента исследовалась эффективность изучения темы «Бактерии» в 7 классе в традиционной фронтальной форме и по индивидуально-групповой методике. Учащимся экспериментального класса было предложено разделиться на группы, каждой из которых выдана разработанная инструктивная карточка, содержащая вопросы, направленные на освоение новой темы с использованием учебника и дополнительных материалов. Наличие экспериментальных, проблемных, межпредметных заданий призвано активизировать учащихся для продуктивного общения, поиска успешных стратегий обучения, проявления самостоятельности и лидерства.

На начальных этапах изучения темы традиционная форма оказалась более привычной, позволила освоить больший объем материала за время урока, все учащиеся в равной степени были вовлечены в процесс. Групповая, напротив, потребовала значительных затрат времени на распределение на команды, уточнение правил работы, поддержание дисциплины. Некоторым учащимся не удавалось приступить к работе довольно продолжительное время, ощущались протест и недовольство, проявляющиеся в высказываниях общего плана: «Вы – учитель, значит должны нам объяснять новую тему». Только на последующих уроках, произошло постепенное вовлечение всех учащихся класса в самостоятельную групповую работу с ростом показателей эффективности обучения и улучшением эмоционально-психологической атмосферы в классе.

Инструктивная карточка содержала информацию о целях, средствах, методах изучения темы и заданиях, часть из которых приведена ниже (Табл. 1).

Таблица 1

Задания инструктивной карточки

Первая группа заданий предполагает поиск в учебнике ответов на заданные вопросы и развивает внимательность, элементарные навыки работы с информацией, способность бегло изучать сравнительно большие объёмы текста. Команды, освоившие способность распределять задания между участниками, справились значительно быстрее, поскольку каждый искал ответ на отдельный вопрос, после чего все обменивались результатами. Вопрос, касающийся обоснования необходимости проветривания класса, можно отнести к проблемно ориентированному, требующему размышлений и анализа ранее полученной информации для формулирования обоснованных выводов.

Следующее задание содержало творческую практическую компоненту, поскольку требовало нарисовать бактериальную клетку, отметить её структуры, в том числе, встречающиеся в тексте учебника, но отсутствующие на иллюстрации. Несмотря на то, что задание выполнялось индивидуально, групповая работа способна повысить его эффективность.

Расчёт роста численности бактерий и его графическое изображение можно отнести к межпредметным заданиям реконструктивного типа и соответствует уровню сложности изучаемых в курсе алгебры математических понятий. Возможности использования математических заданий при изучении биологии обоснованы в предыдущей работе автора ^[9]. Полученный при выполнении заданий график (рис. 1) призван продемонстрировать быстрый экспоненциальный рост численности организмов и нуждается в последующем обсуждении для понимания ключевой причины повсеместного распространения бактерий в природе.

Рис. 1. Вариант выполнения реконструктивного задания

Несмотря на то, что изучение материала учебника на протяжении всего урока происходит в единой групповой форме, задания выстроены таким образом, чтобы поддержание познавательной активности осуществлялось путём переключения характера, темпа и сложности выполняемой деятельности. Успешная стратегия групповой работы предполагает распределение вопросов между учащимися, поиск ответов и обмен результатами, помощь друг другу при выявлении затруднений. Проблемные задания требует наиболее активных обсуждений и совместной деятельности. Решение межпредметной задачи, требующей построения графика роста численности, может осуществляться индивидуально, после чего уместно сравнение результатов, выявление ошибок и поиск наиболее точного решения.

При выполнении домашнего задания от учащихся ожидается применение навыков работы с различными типами информации – графической, текстовой, анимационной. Материал учебника выстроен таким образом, что для поиска соответствия форм бактерий и их названий необходимо внимательно прочитать описание и рассмотреть изображения. Ссылка на учебное видео в виде QR-кода предоставляется для дополнительного освоения темы по желанию учащихся, что соответствует углубленному изучению предмета.

На втором уроке изучения темы учащиеся освоили материал следующего параграфа учебника и составили ментальную, или интеллект-карту ^[10], где от центрального понятия «Роль бактерий в жизни человека» выстраивались логические связи в направлениях примеров полезных и вредных для человека бактерий, вариантах использовании, способах заражения, борьбы и т.д. В оставшееся время занятия выполнялась лабораторная работа в мини-формате в соответствии с заданиями инструктивной карточки, фрагмент которой приведен ниже (Табл. 2).

Таблица 2

Фрагмент инструкции для выполнения лабораторной работы

Уровень освоение темы определялся по результатам проверочных работ с заданиями различных типов: репродуктивных (с выбором одного или нескольких вариантов ответа), вариативных (на сообразительность, не стандартных), творческих (рисование) (Табл. 3). Эффективность применения предложенной методики обучения оценивалась в сравнении с традиционной системой.

Таблица 3

Бланк проверочной работы для контроля уровня знаний по теме «Бактерии»

Результаты проверочной работы, выполненной учащимися, изучившими тему в форме индивидуально-группового обучения и традиционной фронтальной системы, приведены ниже (рис. 2).

Рис. 2. Результаты выполнения проверочной работы.

Обработка результатов показала, что средний балл по большей части вопросов оказался несколько выше при использовании экспериментальной методики. На вопросы, связанные с терминологией, фактическими данными, несколько лучше ответили учащиеся, изучающие тему в рамках традиционного урока. В то же время, задания проблемного характера, требующие логических размышлений, творческого подхода лучше решены учащимися, изучившими тему в формате индивидуально-групповой работы. Кроме того, опрос и рефлексия во втором случае выявили повышение внутренней мотивации, интереса к знаниям, совместной деятельности в большей степени, чем к получению хороших оценок.

В результате учащиеся не только изучили материал учебника, но проявили компетенции совместной деятельности, решения творческих, проблемных, междисциплинарных задач. Около 30% учащихся класса выполнили дополнительные задания и освоили тему на углубленном уровне.

Эффективность применения предложенных приёмов, вероятно, может отличаться при повторных экспериментах, и в значительной степени окажется связана с опытом и стилем работы педагога, готовностью и доверием школьников к участию в исследовании. Считается, что в целом от широты арсенала применяемых методик в соответствии с целями и условиями конкретных учебных ситуаций зависит эффективность учебного процесса и качество усвоения знаний учащимися ^[11]. Данная работа демонстрирует применимость и эффективность ограниченного комплекса средств подкрепления познавательной активности и призвана побудить педагогов не останавливаться на пути поиска новых решений и экспериментальных подходов.

Заключение.

Можно сделать вывод, что традиционная форма урока оказывается достаточно привычной для учащихся, запоминание нового фактического материала при её использовании происходит более эффективно в соответствии с алгоритмом «услышал учителя – записал – повторил – воспроизвёл». Творческие, логические и проблемные задания, напротив, лучше выполняются после изучения темы в формате групповой работы.

В целом, применение экспериментальных подходов показало свою эффективность и закладывает основы для последующего, в том числе, углубленного изучения предмета. При наблюдении за процессом обучения создаётся стойкое убеждение в том, что подобная командная работа более естественна для детей, моделирует совместную трудовую деятельность в коллективе, подкрепляется положительным эмоционально-психологическим фоном.

Заложенные во ФГОС предметные результаты: «проявлять интерес к углублению биологических знаний и выбору биологии как профильного предмета для будущей профессиональной деятельности», наиболее эффективно могут быть достигнуты именно путём применения методики индивидуально-группового обучения в сочетании с приёмами подкрепления познавательной активности.