Развитие эволюционных понятий в истории методики биологии (статья). Комплексное применение технологий обучения на уроках биологии (модульный урок)

 «…без естествознания  нет спасения современному человеку».

А.И.Герцен

В решении основной задачи школы – формирование гармонично развитого человека – биологическое образование играет  особую роль.

Содержание биологического образования можно считать системой, состоящей из таких элементов, как факты, знания, законы, понятия, суждения и заключения, закономерности, правила, принципы, гипотезы и теории, касающиеся живых организмов, их структуры и функционирования, взаимоотношений с окружающей средой, а так же возможностей пpaктического и промышленного использования живых систем.    

Организующими  элементами содержания являются так же данные по истории биологии, отражающие пути развития научного познания и научные методы биологии, методы решения задач и проблем, закономерности мышления, логических и мыслительных операций;  пpaктическая и познавательная работа учеников, в том числе  методы самостоятельного их обучения и самообразования.

История развития биологии как учебной дисциплины берет свое начало с конца XVIII века, когда естествознание было официально признано обязательным предметом общего образования в результате реформы народного образования 1782-1786 г.г. С развитием науки биологии, содержание учебного предмета неоднократно изменялось. Государственные реформы оказывали прямое воздействие на развитие школьной биологии, так как обучение зависло от государственного заказа. В развитии школьной биологии можно было наблюдать периоды застоя (начало XIX века, дореволюционный период, период внедрения лысенковщины) и периоды прогрессивного развития (конец XIX, вторая половина ХХ века, современный период). Изменялись и тенденции обучения эволюционным понятиям.

1782-1786гг., когда в России создавалась система народного образования, Впервые встречаемся с естествознанием как официально узаконенным обязательным предметом общего образования. Введение нового предмета в школах России потребовало создания учебных пособий и разработки методических рекомендаций, помогающих осуществлять успешное преподавание нового предмета.

С момента введения  естественной истории основным руководством по этому предмету стал учебник «Начертание естественной истории» Его автор – наш соотечественник В.Ф.Зуев (1754 - 1794). В.Ф.Зуеву пришлось впервые решать основные методические задачи: отбор учебного содержания, его структура,  стиль изложения, реализовывать цели обучения в соответствии с запросами общества того времени, определять методы и средства обучения. Материал учебника подразделяется на три отдела:  «Ископаемое царство» (неживая природа), «Прозябаемое царство» (ботаника), «Животное царство» (Зоология). Изложение построено эволюционно, с постепенным усложнением сведений о жизни природы, ее развития от простого к сложному. Такой порядок изучения существовал в школе с конца XVIII -начала XIX в..

Однако в те годы хорошие методические установки не всегда реализовывались на пpaктике. Причиной тому было чрезмерное увлечение линнеевской систематикой в школьном естествознании.

Известный шведский ботаник и на­туралист Карл-Линней (1707—1778) проанализировал предыду­щие классификации растений и животных, сам тщательно изучал их видовой состав и в результате разработал свою систему.

В качестве основы классификации К.Линней принял вид, который он рассматривал как реальную и элементарную единицу живой при­роды. Он описал около 10 тыс. видов растений (в том числе 1500 видов, открытых им самим) и 4200 видов животных. Близкие виды ученый объединил в роды, сходны? роды — в отряды, а отряды — в классы. Следовательно, К.Линней пользовался такими таксонами: класс, от­ряд, род, вид. Позже отдельные виды он разделял на разновидности. Животный мир Линней систематизировал, учитывая строение кровеносной и дыхательной систем. Он выделил шесть классов животных: млекопитающие, птицы, гады (амфибии и рептилии), рыбы, насекомые, черви. К последнему классу были. Отнесены почти все беспозвоночные. Классы К.Линней разделял на отряды по особеннос­тям строение зубной системы (у млекопитающих), клюва (у птиц) и "по другим признакам. Почти все учебные пособия первой половины XIX в. Давали описание групп растений и животных по К. Линнею, без педагогической переработки.

Положение естественноисторического образования еще больше усугубляется после того, как в 1821 г. в качестве официального издается учебник И.И.Мартынова «Три ботаника». Идея Мартынова состояла в том, что одной системы К.Линнея  для школьников недостаточно. Мартынов излагает три системы: систему К.Линнея, основанную на числе и расположении тычинок и пестиков в цветке; систему ботаника И.Турнефора, который делил растения по форме венчика; и, наконец, систему знаменитого французского ботаника А.Жюсье, основанную на совокупности наружных признаков растений.

Во второй половине царствования Александра I  положение естествознания было печальным. В результате учебной реформ ы1828 года естествознание исключается из числа предметов, преподаваемых в русской общеобразовательной школе. Такое положение сохранялось 26 лет!

Во второй половине  XIX в. Учителя и методисты начали уделять внимание  содержанию курса биологии и методики ее преподавания.  Были созданы различные методики преподавания биологии (Д.С.Михайлова, К.К.Сент-Иллера, Симашки и Шиховского, А.Н. Бекетова и т.д.), однако знания об эволюции оставались на уровне систематики, в разных вариантах ее изложения.

Немецкий учитель Август Любен (1804-1873) впервые написал методику естествознания в 40-х годах. Он считал, что изучение естествознания должно идти от простого к сложному, от известного к неизвестному, от конкретного к отвлеченному, т.е. индуктивным путем. А. Любен рекомендует при изучении обращать внимание на следующие познания: разнообразие растительных форм; единства, лежащего в основе этого разнообразия; жизни растений; веществ и сил, вызывающих жизнь и разнообразие растительных форм.

В 40-е – 50-е годы   XIX в.  по проблемам  сложных отношений организма и среды и изменяемости видов выступал выдающийся  биолог-мыслитель, педагогестественник, предшественник Ч. Дарвина Карл Францевич Рулье  . Он выдвигал идею эволюции органического мира,  причем за несколько лет до появления учений Ч.Дарвина. Эти идеи проникли в среднюю школу и повлияли на ход методической мысли. Он утверждал, что эволюционные изменения с организмами происходят в результате их приспособленности к среде обитания. Причиной изменчивости является, по его мнению, влияние среды, которое может быть закреплено наследственно. Особое внимание  К. Рулье уделял закону соотношения органов. Таким образом, можно отметить, что К. Рулье  самостоятельно разработал биологический метод обучения, который в 50-е годы проник в школы.

В становлении и развитии отечественной методики естествознания ведущее место принадлежит русскому педагогу А.Я Герду.  А.Я Герд точно обозначил проблемы, хаpaктерные  для школьного естествознания того времени. А.Я. Герд обоснованно выступил против идеи К. Любена о концентрическом расположении курсов естествознания. А.Я.Герд предложил линейную последовательность изучения учебных предметов (неорганическая природа, минералогия, ботаника, зоология) и необходимость установления  преемственных связей.

«Знакомство с минеральным царством, - писал  Герд, - доставляет детям сведения, необходимые для полных наблюдений над растениями и животными. Животные необходимо рассматривать в связи со всей его обстановкой, растения – в связи с почвой, на которой оно произрастает; поэтому-то, прежде всего, следует ознакомить детей с минеральным царством, по крайней мере, настолько, насколько это необходимо для полных наблюдений над растениями»[1].  А.Я.Герд продолжал биологическое направление, был сторонником объяснительного обучения.

Под влиянием учения Ч.Дарвина,  А.Герд изменил свои взгляды на порядок расположения учебного материала непосредственно в учебном предмете. Если в 1860-е гг. он был сторонником изучения материала от высших организмов к низшим, то позже (1877)  в его учебнике зоологии была отражена картина исторического развития органического мира в восходящем порядке. К началу XX века идея эволюции сделала  такие большие завоевания, настолько вышла из специальных рамок натурализма и обросла все наше современное миросозерцание, что изложение материала зоологии в порядке антиэволюционном сделалось затруднительным.[2]

Огромный вклад в развитие методики преподавания биологии этого периода можно отметить В.Н.Львова, М.А.Мензибира, Ю.Н. Вагнера, немецкого педагога О.Шмейля, Б.Е. Райкова, В.В.Половцева, Г.Н.Боча идр.

Накопившийся к началу XX   в. опыт преподавания естествознания в школах и теоретические  положения методистов обобщил В.В.Половцев.

Самой хаpaктерной чертой его является требования, чтобы  растения и животные, подлежащие изучению, рассматривались  как живые существа, т.е. чтобы это изучение состояло не в описании их форм только, как  будто они в виде препаратов в музее, каждое само по себе, а в проникновение в те жизненные явления, которые их,  главным образом, хаpaктеризуют и указывают на их теснейшую связь как со средой, в которой они живут так и друг с другом.

Хаpaктерной чертой дореволюционного естествознания  было отсутствие в программах разделов, посвященных вопросам эволюции органического мира, основам дарвинизма. Дело ограничивалось изучением основ ботаники, зоологии, анатомии и физиологии человека.

Начиная с 1923 года, развитие школьной биологии, волевым решением работников административного аппарата, направлялось по пути, разрушавшему роль и значение естествознания как учебного познавательного предмета, знакомившего учащихся с  закономерностями живой природы. В основу государственных программ был положен производственный принцип, т.е. программы ГУСа превращали естествознание в отдельные главы сельского хозяйства.

В период до 1931 года ученые-методисты решают множество вопросов по методике преподавания биологии в школе. История этого периода показывает, к каким результатам приводят волюнтаризм в народном просвещении, нарушение системы школьного предмета и игнорирование методики и педагогики как науки.

5 сентября 1931 года ЦК ВКП (б) в Постановлении о начальной и средней школе положил конец «Отмиранию школы». В учебных планах средней школы, перестроенных на основе этого постановления, биологии отводилось значительное место, было «восстановлено в правах» преподавание ботаники, зоологии, анатомии и физиологии человека. В это время был издан ряд новых учебников. Среди них, можно отметить, наиболее удачно составлен учебник М.М.Беляева по основам дарвинизма. Появляется много ценных пособий по отдельным разделам  школьного биологического курса. Много внимания удаляется экскурсиям в природу,  работе на пришкольном участке,  самостоятельной работе учащихся и т.п. Над разработкой школьного курса трудятся В.Ф. Натали, К.П.Ягодовский, А.А.Яхонтов, Н.М.Верзилин, В.М.Корсунская, П.И.Боровицкий, С.А.Павлович, В.Ю. Ульянинский, Л.Н.Никонов и др. Можно считать 30-е годы периодом прогрессивного развития и расцвета школьной биологии. С начала 30-х годов  в школу постепенно происходит внедрение генетики и селекции.

В период с 60-х по 90-е годы  творческие поиски учителей были направлены на совершенствование опытно – пpaктической работы школьников, создание учебно-опытных участков, сочетание уроков с другими формами организации учебно-воспитательной работы. Особое внимание уделялось проблемам коммунистического воспитания в процессе обучения биологии – формирования основ диалектико-материалистического и атеистического мировоззрения, бережному отношению к природе, высоким мopaльным качествам, патриотизму и интернационализму.

В 1963 году благодаря усилиям Ю.И.Полянского  была создана группа единомышленников по разработке нового содержания биологического образования в средней школе.  В ней вошли Ю.И.Полянский, В.М.Корсунская, Н.А.Рыков, О.В.Козакова, И.Д.Зверев. Коллектив создал новую программу по биологии для средней школы. В 1964 году она стала победителем  конкурса программ для биологического образования школьников нашей страны.

Во второй половине XX века биология обогатилась крупными открытиями. На смену господствовавшему организмоцентризму (в центре научных исследований стоит организм)  пришел полицентрический системный подход, благодаря которому в познании живой природы равное внимание уделяется организменной, популяционно-видовой, биоценотической и биосферной системам.

Современный этап в развитии биологического образования начинается с 1992 года, когда был принят закон Российской Федерации «Об образовании». Закон позволил уйти от единообразия программ к многообразию образовательных систем и позволил работать по вариативным авторским программам.(65)

В 2004 году, учитывая социальный заказ, предусматривающий повышение биологической грамотности подрастающего поколения, с учетом новейших достижений биологической науки, освоения учащимися основ науки о жизни, развитии их интеллектуальных и творческих способностей, формирования научного мировоззрения и ценностных ориентации - был издан Федеральный базисный учебный план для общеобразовательных учреждений РФ, реализующий программы общего образования (утвержден приказом Минобразования России от 9 марта 2004года), и Федеральный компонент Государственного стандарта основного общего и среднего (полного) общего образования по биологии (утвержден приказом Минобразования России от 5 марта 2004 года). В этих документах перед школой поставлена задача постепенного обновления структуры и содержания общего среднего образования, создание равных возможностей для всех обучающихся в получении качественного образования. В школьном курсе биологии, согласно минимуму содержания биологического образования, должное место отведено формированию эволюционных понятий у учащихся. Одной из задач обучения стало овладение учащимися системой знаний о структурно-функциональных и генетических основ жизни, размножении и развитии организмов, основных царствах живой природы, экосистемах, биоразнообразии, эволюции, необходимых для осознания ценности живого как уникальной и бесценной части биосферы.

Изучения эволюционных понятий начинается с начальных этапов обучения биологии (6-й класс) и продолжается до окончания обучения в средней школе (11-й класс).

Обучение эволюционным процессам и закономерностям, основам генетики и селекции способствует становлению естественнонаучного мировоззрения учащихся, формирует их биологическую грамотность с учетом достижений науки (генетики, селекции, медицины и др.). Современный курс общей биологии отражает явления и закономерности, присущие всем формам организации живой природы. В то же время основу курса составляет эволюционная теория, которая рассматривается учеными в качестве основного фундаментального положения всей биологической науки.

В новом Федеральном законе об образовании сохранилось положение о вариативности учебных программ, применяемых в школьном обучении. В результате,  наблюдаемое сегодня многообразие школьной учебно-методической литературы по биологии, которая оперативно обеспечивает вариативность обучения, к сожалению, за счет резкого снижения качества изданий. Рынок насыщен учебниками и пособиями, не только изобилующими опечатками, погрешностями в фактическом материале, но и посредственными - при всей броскости и пестроте оформления. Отдельные интересные методические решения оказываются случайными находками. На основании приказа Минобразования России от 21 октября 2004 года «Об утверждении федерального перечня учебников, рекомендуемых к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях, реализующих образовательные программы общего образования» утвержден федеральный перечень учебников биологии. Существует несколько вариантов УМК из которых, в зависимости от особенностей региона, уровня подготовки школьников, специализации обучения, учитель может выбрать один.

В условиях модернизации обучения, проблема школьного образования является точкой пересечения таких важных направлений как совершенствова­ние процесса обучения биологии, как отбор дидактически целесообразного и обязательного для усвоения всеми учащимися учебного материала, выявление оптимальных способов подачи этого материала, организация учебной деятельности, развитие познавательного интереса учащихся.

Модульная программа к теме

«Индивидуальное развитие организмов – онтогенез. Эмбриональный период»

Номер учебного элемента	Учебный материал с указанием заданий	Управление обучением
УЭ-0.	Интегрированная цель: изучить понятие-онтогенез, его типы и периоды. Познакомиться с этапами развития зародыша в эмбриональном периоде онтогенеза.
УЭ-1.	ЧДЦ: определить исходный уровень знаний о формах размножения организмов и оплодотворении. I. Выполнить тестовую работу с учетом своих возможностей. Ответы оформлять графически: каждый верный ответ «Да» обозначается «зубцом вверх», ответ «Нет» - зубцом вниз. Пример: и т.д. Задание1. Определите, верно ли высказывание В интерфазе митоза происходит удвоение ДНК в ядре Пoлoвые клетки образуются только в результате мейоза В результате мейоза образуются 4 гаметы из одной материнской клетки Обоеполые животные называются гермафродитами Почкование – вид пoлoвoго размножения. Задание 2. Определите, верно ли суждение В интерфазе мейоза I  выделяют три этапа G1, S, G2 Конъюгация – это спаривание гомологичных хромосом Бивалентами называют деспирализованные хромосомы Полиэмбриония – вид пoлoвoго размножения Гаметы – пoлoвые клетки Задание 3. Определите, верно ли высказывание Стадия клеточного цикла, когда удваивается ДНК – профаза Партеногенез –способ пoлoвoго размножения Кроссинговер –спаривание гомологичных хромосом При анизогамии одна гамета не имеет жгутики В результате мейоза хромосомный набор преобразуется по следующей схеме 2n1c - 2n2c - 2n4c - 2*2n1c II. Определите правильность заданий по листку контроля, проанализируйте ошибки. III. Сравните последовательность процессов по фазам  митоза и мейоза. Заполните таблицу. Вариант 1. фазы митоз мейоз Интерфаза     Профаза     Метафаза     Анафаза     телофаза     Вариант 2  Найдите ошибки фазы Мейоз I Мейоз II Интерфаза 2n -2n1c 2*1n2c Профаза 1n4c 2*2n1c Метафаза 2n4c 2*1n2c Анафаза 2n2c 2*1n2c телофаза 2*1n2c 4*1n2c IV. Проверьте правильность выполнения в листках контроля. Если вы набрали менее 7 баллов, то необходимо повторить п.29 -31	Работать самостоятельно в тетрадях       Задание оценивается 3 балла       Оценивается 4 балла     Оценивается 5 баллов     Лист контроля у учителя красного цвета №1     Оценивается 5 балла     оценивается 4 баллов   Лист контроля у учителя красного цвета №2
УЭ-2 Изучение нового материала.	ЧДЦ: Изучить этапы развития зародыша в эмбриональном периоде онтогенеза, выяснить последовательность этапов развития  органов и систем Записать тему урока. По ходу лекции учителя выписать значение понятий: онтогенез, морула, бластула, гаструла, нейрула, эктодерма, энтодерма, мезодерма,. Выполнить тестовую работу промежуточного контроля. Проверьте ошибки по листку контроля. Если вы набрали менее 5 баллов, вам следует изучить материал параграфа 51.	На слайде презентации Выполнять работу в тетради самостоятельно Задания взять у учителя – зеленые карточки Листок контроля зеленого цвета
УЭ-3 Закрепление.	ЧДЦ: проверить усвоение знаний об эмбриональной стадии онтогенеза в ходе игры. Задача игры: воссоздать развитие эмбриона от зиготы до нейрулы. Правила игры: Собраться в плотную группу – изобразить зиготу Разделиться на две равные группы – бластомеры. Каждый бластомер делится надвое до тех пор, пока не получится число бластомеров, равное числу  игроков. Комaнда берется за руки и изображает превращение морулы в бластулу. Гаструляция – образование двухслойного зародыша – игроки выстраиваются в два полукруга, затем придумывают как образовать мезодерму. В результате образуется 3 комaнды «энтодерма», «Эктодерма», «мезодерма». На столе каждая комaнда выбирает карточки с названием органов и систем образующихся из зародышевых листков и распределяют в комaнде. Проверяют результаты по образцу. Участники комaнды, выбравшие все правильные ответы получают -4 б, 1 неправильный ответ -3б, 2 неправильных ответа – 2б.
УЭ – 4 Итог.	Подсчитайте общее количество баллов: Количество баллов 22-20 – отметка 5 19-16 баллов – отметка 4 15-13 баллов – отметка 3 Менее 13 баллов – отметка 2, не огорчайся, у тебя есть возможность исправить положение. Домашнее задание: Если ты получил отметку «5», то подготовить сообщение о влиянии условий среды на развитие эмбриона, отметка «4» - повторить основные стадии развития зародыша, составить кроссворд «онтогенез», отметка «3» - изучить  параграф 51 стр. 192-195, ответить на вопросы 1-3.

Используемая литература.

1. Герд А.Я. избранные педагогические труды.- М.: АПН РСФСР, 1953.
2. Райков Б.Е. Пути и методы натуралистического просвещения. – М.: АПН РСФСР, 1953.
3. Дубинин Н.П., Мягков Н.А. Биология - ключевой предмет сегодняшней школы. / Дубинин Н.П., Мягков Н.А. - Биология в школе 1990 год №1
4. Калинова Г.С. Всероссийская научная конференция. Проблемы и перспективы биологического образования в XXI веке. / Калинова Г.С. -Биология в школе 2001 год №8
5. Либеров А.Ю. Классическая и неклассические методики. Взгляд на проблему. / Либеров А.Ю.- Биология в школе 1997 год №4
6. Министерство образования РФ. Сборник нормативных документов. Федеральный компонент государственного стандарта. Федеральный базисный учебный план. Биология. / Министерство образования РФ. 2008 год. М.: Дрофа 7. Мягкова А.Н., Комиссаров Б.Д.
7. Методика обучения общей биологии. /Мягкова А.Н., Комиссаров Б.Д. 1985. М.: «Просвещение»
8. Об эксперименте по обновлению структуры и содержания общего образования /Биология в школе 2001 год №6
9. Об эксперименте преподавания биологии в X классе в 2001/02 году. / Биология  в школе 2001 год №6
10. Половцов В. К реформе преподавания в русской школе. / Половцов В. -Биология в школе 2002 год  №3
11. Полянский Ю.И. Трудные годы школьной биологии. Страницы истории. / Полянский Ю.И. -Биология в школе 1990 год №1

Приложение.

Презентация.