Эффективность повышения результативности подготовки к ЕГЭ по биологии в ходе реализации сравнительно-эволюционного подхода

Тенденция падения уровня биологического образования отмечается на протяжении нескольких лет. С одной стороны - жизненно необходимый предмет в плане личной безопасности, с точки зрения современных экологических проблем глобального хаpaктера. С другой стороны, это, пожалуй, не самый значимый для учащихся предмет в школе. Поэтому для многих учителей актуален вопрос, как поддержать падающий интерес к предмету, повысить биологическую грамотность, подготовить к успешной сдаче ЕГЭ.

Введение в качестве итоговой формы аттестации по биологии единого государственного экзамена, поставило учителей перед необходимостью введения новых форм контроля в системе работы учителя, выработки системы подготовки старшеклассников и в условиях лавинообразно сокращающегося количества часов по биологии дать не сокращающеюся «знаниевую» составляющую.

Важную роль в познании играет сравнение. Сравнение представляет собой метод сопоставления объектов с целью выявления сходства или различия между ними. Первые попытки сравнения быта различных народов и объяснения его сходства на этой основе предпринимались еще античной наукой (Аристотель использовал историческое сравнение в анализе политических форм античности и др.). Интерес к сравнительным исследованиям особенно возрос, начиная с XVI в. (великие географические открытия и др.).

Сравнительный метод оказался очень плодотворным в решении многих крупнейших проблем. Наиболее последовательное и полное развитие сравнительный метод получил в биологии. Благодаря этому методу открылась возможность изучать организмы путем сравнения их и выявления у них сходств или различий. С помощью этого метода были получены сведения, позволившие в XVIII в. заложить основы систематики растений и животных (К. Линней), поэтому по праву его называют «теория классификаций». В XIX в. этот метод позволил сформулировать клеточную теорию (Т. Шванн) и учение об основных типах развития (К. Бэр), оказавшее решающее влияние на развитие эмбриологии и возникновение сравнительной эмбриологии. Можно назвать и другие биологические проблемы, в решении которых в прошлом главная роль принадлежала сравнительному методу. Однако использование этого метода наряду с описательным методом еще не сопровождалось выходом биологии за пределы описательной науки.

В наше время сравнительный метод с успехом используют во всех биологических науках. Сравнение приобретает особую ценность тогда, когда невозможно дать определение понятия. Однако этот метод основного научного метода, без применения которого нельзя поставить ни одной научно осмысленной задачи и получить ни одного научно значимого вывода, потерялся в настоящее время в системе среднего образования.

Во второй половине XIX в. благодаря Ч. Дарвину (1809-1882) в биологию входит исторический метод (применительно к биологии в последствии - эволюционный). С введением этого метода в биологии произошли коренные качественные изменения. Исторический метод превратил биологию из науки чисто описательной в науку, объясняющую, как произошли и как функционируют многообразные живые системы. Благодаря этому методу биология стала в XIX. в., как и естествознание в целом, «...упорядочивающей наукой, наукой о процессах, о происхождении и развитии этих предметов и о связи, соединяющей эти процессы природы в одно великое целое». Исторический метод сразу же после возникновения вышел за рамки метода исследования. Он стал фундаментальным подходом, принципом (эволюционным), на основе которого стала происходить перестройка биологии. В наше время эволюционный принцип стал всеобщей основой изучения, явлений жизни на всех уровнях организации живого.

Введение в качестве итоговой формы аттестации по биологии единого государственного экзамена, поставило нас перед необходимостью пересмотра системы подготовки старшеклассников.

Пpaктика проведения и оценивания ЕГЭ показала, что учащиеся испытывают трудности в систематике растений и животных, хаpaктеристике типов и классов и т.д. , что блок “Система и многообразие организмов” требует совершенствования методики подготовки [2].

Подготовка к ЕГЭ должна вестись на протяжении всего курса изучения биологии. При изучении и обобщении вопросов программного материала соответствующее блоку «Система и многообразие органического мира», «Организм человека и его здоровье» можно с успехом реализовать сравнительно - эволюционный подход.

Сравнение, в сочетании с индукцией, анализом и синтезом подготавливают почву для выработки классификаций - объединения различных понятий и соответствующих им явлений в определенные группы, типы с целью установления связей между объектами и классами объектов. Задача классификации в том, чтобы свести бесконечное разнообразие явлений, объектов к минимуму, удобно охватываемому памятью, чтобы выбраться из хаоса множества форм, чтобы привести этот хаос в порядок. Сама возможность такого сведения показывает, что самые разнообразные явления подчинены небольшому числу основных законов, которые повторяются во всех явлениях природы. Разнообразие природы, в том числе и животного мира, постижимо лишь, будучи приведенным к простой (обозримой) системе - классификации.

Среди разнообразных приемов по формированию у учащихся знаний о хаpaктерных признаках строения, особенностях их процессов жизнедеятельности различных групп организмов автором статьи пpaктикуется следующие виды работ:

• составление обобщающих таблиц
• работа с наглядными пособиями

Работа по составлению обобщающих таблиц организуется при изучении основных отделов растений, классификации покрытосеменных растений при изучении хаpaктерных признаков строения, особенностей процессов жизнедеятельности основных типов животных и их классификации по биологическим и экологическим признакам.

.Например, на первом уроке при изучении семейств покрытосеменных растений дается таблица для внесения сведений о признаках изучаемых семейств и перечерчивается она с расчетом, что будет заполняться на протяжении нескольких уроков (приложение 1). На первом уроке таблица заполняется с помощью учителя, на последующих уроках организуется самостоятельная работа на этапе закрепления. Перед уроком ставится цель – выяснить признаки изучаемого семейства, которые потом будут внесены в таблицу. На последующих уроках возрастает самостоятельная деятельность учащихся. Обучающиеся могут сформулировать цель урока

• изучить конкретное семейство
• поставить задачи и определить этапы реализации цели
• выяснить морфологические признаки конкретного растения
• выделить у этого растения признаки, хаpaктерные для семейства
• назвать признаки хаpaктерные для всех представителей этого семейства
• внести сведения в таблицу.  

Аналогичную работу можно организовать при изучении члeнистоногих, позвоночных животных (приложение 2)

При использовании наглядных пособий может быть организована работа таблицами – «развертками». Например, таблица – «развертка» «Строение головного мозга позвоночных животных» (рисунок 1). На уроке в период изучения нового материала демонстрируется только головной мозг изучаемого позвоночного, а на этапе закрепления необходимо ещё, и развернуть рисунки головного мозга тех позвоночных, которые были изучены до этого. Организуется работа по сравнению - предлагается выяснить причины сходства и отличия, определить причину отличия.

Например, головной мозг земноводных отличается уменьшением мозжечка и увеличением переднего мозга, причина – в первом случае земноводные вышли на сушу, однако освоили примитивный способ передвижения, небольшой по объему мозжечок способен координировать несложные движения; во втором случае – суша более изменчивая среда чем вода, необходим отдел мозга, обеспечивающий более сложное поведение, позволяющее приспособиться к этой крайне изменчивой среде. Аналогичную работу можно организовать с моделями головного мозга, с применением современных средств ИКТ – на слайде представить рисунки головного мозга изучаемого и изученных позвоночных животных. Простая демонстрация слайдов не пробуждают мыслительный процесс. Анализ, синтез, сравнение, идентификация, установление сходства, различия - необходимые условия активизации мыслительного процесса.

Такой метод обобщения, основанный на сравнительном анализе, связан с активной, самостоятельной деятельностью учащихся и дает возможность:

• сравнивать изучаемые группы организмов
• выделять черты сходства и отличия организмов в строении, относящихся к разным и равноценным таксономическим группам
• формировать знания об отличительных признаках отделов, классов, семейств растений; отрядов, классов и типов животных; царств органического мира; экологических групп организмов
• использовать таблицу, рисунок, схему как наглядную опору при затруднении ответа на вопросы и задания сравнительного хаpaктера
• делать выводы об усложнении организмов в процессе их появления в природе
• готовить учащихся к осмысленному восприятию основного принципа эволюции: «от простого к сложному»
• изучать многообразие органического мира с позиций современной систематики,
• рассматривать каждый таксон с нескольких сторон: как систематическая категория, как этап эволюции, место и роль в экосистеме, значение в природе и жизни человека

В процессе обучения используются все формы обобщения. При индуктивном пути обобщению должно обязательно предшествовать ознакомление с частными предметами и явлениями, на базе которых оно и формируется.

При дедуктивном пути обобщение дают в готовом виде, а ученики применяют данные предписания к частному материалу. Такой путь обеспечивает безошибочное усвоение предлагаемых обобщений, но требует главным образом исполнительской активности. Например, при знакомстве с классами покрытосеменных растений, дается сначала таблица хаpaктерных признаков класс двудольных и однодольных растений, затем закрепляются признаки на примере конкретных растений.

При дедуктивном обобщении работа с таблицами должна включать следующие виды деятельности:

• тщательно изучить содержащуюся информацию в таблице
• обратить внимание на то, что сравнивается и что требуется узнать
• научиться точно отвечать на вопросы к таблице т.е. делать определенные выводы, содержащие новое знание.

При третьем пути обобщения общее раскрывается на одной задаче, а затем распространяется на всю данную систему явлений. Например, при изучении семейств покрытосеменных растений признаки семейства даются на примере одного растения, и эти признаки вносятся в сводную таблицу как признаки всего семейства.

«Универсальные учебные умения нельзя сформировать только репродуктивной деятельностью. Для этого необходима, прежде всего, поисковая деятельность, где есть анализ, сравнение, обобщение…» [1]

Изучение таких сложных объектов как живые организмы и таких сложных явлений как явления жизни позволяет привлекать разнообразнейшие источники информации, а значит, и обеспечить учащимся возможность приобретения опыта извлечения необходимой информации из различных источников, ее компоновки и преобразования. Учитель не имеет права ограничивать учащегося рамками учебника, пусть даже самого подробного и объемного. На сегодня в арсенале познающего живую природу есть прекрасные представляющие уникальные факты видеофильмы, компьютерные обучающие программы, где текстовая информация дополняется видеофрагментами, динамическими и статистическими таблицами, мультипликационными роликами. Очень велико количество доступных качественных хорошо иллюстрированных энциклопедий, справочников. Учителю в такой ситуации необходимо научить ребят быстро и целенаправленно в зависимости от потребностей ориентироваться в этом многообразии источников информации и определять лучшие в зависимости от области незнания и склонностей самого учащегося.

При сдаче ЕГЭ по курсу «Человек и его здоровье» допускаются ошибки в теме «Кровообращение». [2]. Причину низкого уровня знаний по этой теме можно объяснить тем, что знания о функциях, строении и процессах кровообращения в организме человека в 8 классе сформированы как самостоятельные знания и не опираются на имеющиеся базовые знания, полученные при изучении кровообращения животных. Перед изучением темы «Круги кровообращения» учащимся дается творческое задание - подготовить презентацию о кровообращении в организме животных по плану:

• 1-й слайд: Движение крови в организме кольчатых червей (на примере дождевого червя).
• 2-й слайд: Движение крови в организме моллюсков. Замкнутая и незамкнутая кровеносная система.
• 3-й слайд: Движение крови в организме члeнистоногих.
• 4-й слайд: Движение крови в организме рыб.
• 5-й слайд: Движение крови в организме земноводных. Малый круг кровообращения. Один и два круга кровообращения.
• 6-й слайд: Движение крови в организме пресмыкающихся.
• 7-й слайд: Движение крови в организме птиц и млекопитающих

Данная презентация рассматривается в качестве мобилизации знаний перед изучением материала о кровообращении в организме человека.

После такой подготовки на основе сравнительного и эволюционного методов у учащихся формируются прочные знания об органах кровообращения, кругах кровообращении у человека. Реализуется принцип «Скажи мне – и я забуду, покажи мне – и я запомню, дай мне действовать самому – и я научусь».

В 11 классе в ходе предаттестационной подготовки так же необходимо придерживаться принципа сравнительно - эволюционного обобщения и повторения материала. Обзорная лекция «Кровь. Кровеносная система. Кровообращение» в сопровождении презентации излагается по следующему плану:

• Функции крови. Необходимость появления этой ткани в организме животных.
• Эволюция кровеносной системы. Особенности строения кровеносной системы: кольчатых и круглых червей; моллюсков, члeнистоногих; позвоночных – рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих.
• Состав крови человека в сравнении с кровью позвоночных животных.
• Органы кровообращения человека.
• Круги кровообращения человека.
• Причины движения крови в организме.
• Нейрогумopaльная регуляция работы сердечно деятельности.
• Первая помощь при кровотечениях.

Этого плана целесообразно придерживаться и при организации самостоятельной индивидуальной подготовки ученика. При таком изложении материала для повторения учащиеся вспоминают:

• функции крови
• особенности строения крови как разновидности соединительной ткани (вновь повторяется материал о взаимосвязи функции и строении соединительной ткани)
• особенности строения кровеносной системы (могут выделить ароморфоз на уровне кровеносной системы), особенности кровообращения различных групп животных
• органы кровообращения человека и особенности их строения
• причины движения крови в организме
• круги кровообращения животных и человека (в т.ч. могут объяснить причину появления малого круга кровообращения)
• меры первой помощи при кровотечениях

В конце лекции предлагаются задания различной формы и уровня сложности. Хорошо организовать работу с изображением эволюции кровеносной системы различных классов позвоночных животных на одном слайде (рисунок 2). К сожалению, такие рисунки давно исчезли со страниц наших учебников. При отсутствии на электронных ресурсах такого изображения можно изготовлять самим. Рисунок дает возможность сравнить круги кровообращения представителей различных классов, строение сердца во всех его аспектах: количество камер, соотношение толщины стенок камер сердца, вид крови в камерах или половине сердца представителей того или иного класса и т.д. После заданий сравнительно - эволюционного подхода разбираются типичные тестовые задания из части 1 (А), 2 (В), 3 (С) к теме данной лекции.

Приблизительно в таком плане рассматриваются все системы органов.

Таким образом, система подготовки к итоговой аттестации за курс общего среднего образования сложный вариативный процесс, который должен выстроить для себя каждый учитель. Сравнительно - эволюционный поход можно эффективно использовать для успешной сдачи ЕГЭ в ходе:

• систематического обобщения изучаемого материала
• предаттестационной подготовки
• индивидуальной и групповой работы

Результаты сдачи ЕГЭ учащихся, обучаемых автором статьи, подтверждают эффективность использования сравнительно – эволюционного подхода.

С целью реализации сравнительно – эволюционного подхода целесообразно:

• строго соблюдать принцип преемственности в преподавании биологии с начала изучения предмета
• в младших классов большое внимание уделять формированию основных биологических понятий на основе анализа, сравнения и обобщения представлений учащихся с использованием различных видов наглядности, приемов закрепления (схемы, таблицы) и использованием различных источников информации
• в старших классах шире использовать разнообразные примеры из ранее изученных разделов биологии для конкретизации общетеоретических положений и закономерностей с целью успешного обобщения, уверенной интерпретации изучаемого материала

Литература:

1. Калинова Г.С. Федеральный Государственный образовательный стандарт основного общего образования и содержание обучения биологии/ С. Г. Калинова // Биология в школе. - 2012.- № 5.- С. 27 -38.
2. Калинова Г.С. Итоги ЕГЭ 2011 года: о типичных ошибках, допущенных в экзаменационных работах/С.Г. Калинова, Р.А. Петросова// Биология в школе. - 2011. - №10. – С. 24-35.