Эксперимент, как метод преподавания биологии

Чтобы определить цели обучения, необходимо выяснить содержания образования, и его состав. Если оно будет однородным, то и методы достижения цели окажутся довольно однородными, если же оно разнородно по составу, то и методы надо будет определять в соответствии с целями, т.е. разными элементами содержания образования. Однако в педагогике не выработаны достаточно четкие способы отбора содержания у

чебных предметов и многие курсы перегружены.

Особенности проведения эксперимента в разделе «Растения»

Постановка учебных опытов по разделу «Растения» предусмотрены школьной программой. Эксперимент занимает в этом разделе значительное место – около трети уроков в целом или частично строится на материале опытов, описание которых дается в тексте школьного учебника или в заданиях к параграфу.

Роль эксперимента в обучении естественным наукам огромна, так как она определяется содержанием предмета (значительное место в нем занимает физиологический материал), возрастными психологическими особенностями детей (преобладание образного конкретного мышления над абстрактным, неразвитость ряда познавательных умений), а также возможностями биологического эксперимента.

К.А. Тимирязев отмечал «…Люди, научившиеся ….наблюдениям и опытам, приобретают способность сами ставить вопросы и получать на них фактические ответы, оказываясь на более высоком умственном и нравственном уровне в сравнении с теми, кто такой школы не проделал». Значительное количество предусмотренных программой опытов при изучении данного раздела позволяют учителю использовать богатые возможности эксперимента для обучения, развития и воспитания учащихся, а также проводить планомерную работу по формированию и развитию понятий об эксперименте у учащихся как о методе науки. Однако дидактические возможности эксперимента могут быть реализованы полнее, если расширить тематику учебы опытов, т. е. увеличить (сверх программы) количество демонстрационных опытов и разнообразить их темы.

Известно, что тематика учебных опытов определяется содержанием изучаемого материала (программой). Вместе с тем, в ней должны найти отражение общие задачи школы и преподавания биологии, такие, как изучение организма в тесной связи со средой обитания, политехническое обучение, развитие биологических понятий, развитие способностей учащихся. Исходя из этого, можно рекомендовать опыты, демонстрирующие:

само изучаемое явление (например, поглощение веществ корнем, образование крахмала в листьях);

условия протекания явления и основные закономерности его - в тех случаях это имеет большое познавательное или практическое значение (например, выделение кислорода листьями только на свету, незаменимость элементов минерального питания);

влияние различных внешних условий (например, разной температуры на прорастание семян, различной освещенности на фотосинтез);

Желательно знакомить учащихся и с опытами, показывающими применение знаний об изучаемом явлении в производстве (например, гидропонное выращивание растений, укоренение черенков с помощью ростовых веществ).

Очень важной особенностью учебных опытов этого раздела является то, что на них у учащихся впервые образуются представления о биологическом эксперименте, формируется ряд специальных и общепознавательных понятий: эксперимент, опыт, контроль, вариант опыта, цель опыта, сравнение, анализ в эксперименте, результат опыта, вывод, и т.д. Следовательно, готовя демонстрацию опыта, надо планировать и работу с учащимися над данными понятиями – по формированию и развитию их.

Анализ практики школы показывает, что отсутствие правильных понятий у учащихся нередко является причиной низкой педагогической эффективности учебного эксперимента. Учащиеся часто путают результат опыта с выводом, по-своему, неправильно понимают действие «сравнить» - в смысле приравнять, считать равными по какому – либо одному признаку.

Цель опыта – это то, что намечено для исследования (установления нового, подтверждения известного), например, выяснить, необходим ли свет для образования крахмала в листьях.

Результат опыта - это фактическое, что получилось в опыте, наблюдается в конце его, например, крахмал имеется только в той части листа, которая находилась на свету.

Вывод из опыта – это умозаключение по постановке и результатам опыта, сделанное в соответствии с целью данного опыта, например: свет- необходимое условие для образования крахмала в листьях.

Учащиеся должны хорошо уяснить что, для того, что бы сравнить необходимо установить, найти общее, одинаковое у рассматриваемых (сравниваемых) объектов (растений, вариантов опыта) и то, что у них разное, чем они отличаются друг от друга. Сравнение – непременное действие в изучении, познании, и в частности в эксперименте.

Учебные опыты в этом разделе не однотипны по методике. Для многих из них необходим контроль в виде второго растения (части растения), прибора. В таком эксперименте две составные части – опыт и контроль.

Опытные растения в эксперименте – те, на которые оказывают определенное действие, чтобы узнать, к чему это приведет; контрольные растения находятся в тех же общих условиях, что и опытные, но не подвергаются каким – либо воздействиям. То, что произойдет с контрольными растениями в учебном эксперименте, заранее известно – как-то, что должно быть (например, семена, имеющие в достатке воду, доступ воздуха и тепло прорастут). И, тем не менее, контроль необходим в любом эксперименте как методе науки, чтобы убедится в том, что ожидаемое действительно происходит, и исключить возможные недоразумения и ошибки в эксперименте. Так, например, семена в упомянутом опыте могут не прорасти, из-за потери всхожести; или в опыте по изучению дыхания семян зажженная свеча (лучина) может гаснуть в контрольном сосуде из-за того только, что объем его или размер входного отверстия слишком малы, т.е. недостаточны для горения.

Учащимся надо понять, что только при наличии контроля в эксперименте можно быть уверенным, что изменения, полученные в опыте, вызваны вашим воздействием на растение, а не чем-либо иным, случайным, неизвестным. Контрольный объект необходим для того, чтобы опыт был убедительным, доказательным. Сравнение результатов, полученных в опыте и контроле, сопоставление их с исходными условиями в эксперименте и приводит к выводу – решению поставленной задачи – достижению цели опыта.

Необходимо обращать внимание учащихся на то, что в эксперименте применяется «правило единственного различия». Оно требует, чтобы различие между опытом и контролем, между вариантами сложного (комплексного) опыта и контрольными растениями в нем всегда было только по одному условию – тому, необходимость или действие которого выясняется в конкретном эксперименте. Все другие условия должны быть одинаковыми. Только при этом условии вывод из опыта является единственно верным и доказательным. Следовательно, в опытах с несколькими вариантами – по выяснению условий, необходимых для того или иного явления, сравнивать надо поочередно растения с каждого варианта с контрольными – в соответствии с «правилом единственного различия». Учащимся надо понять, что сравнение вариантов друг с другом (а не с контролем) не может дать достоверных знаний, так как эти варианты различаются между собой более чем по одному условию.