Биологическая грамотность: казнить нельзя помиловать
Чтобы считаться грамотным в широком смысле этого слова, человек должен не только писать без ошибок и уметь считать, но и разбираться в истории, политике, быть начитанным и так далее. Сейчас в этом списке прочно укрепилась и компьютерная грамотность — было бы очень странно ее там не встретить, учитывая, что мы на каждом шагу имеем дело с компьютерами уже несколько десятилетий.
Но компьютерные технологии — не единственные, которые получили такое бурное развитие за последнее время. Например, космические корабли бороздят просторы Вселенной… правда жизнь произвольно взятого человека далека от исследований космоса. Да и адронный коллайдер никак не вмешивается в существование большинства людей (запустили, конец света не настал, вот и собственно всё).
Совсем другое дело — биотехнологии, и вообще вся область знаний, из которой у них растут ноги (биология и генетика в частности). Биология уже прочно заняла место в повседневной жизни, но, к огромному сожалению, разбираться в ней пока не считается необходимым.
Поэтому мы и создали русскоязычный открытый онлайн-курс «Молекулярная биология и генетика», к которому ещё можно присоединиться до 24 ноября 2014, либо проходить потом в свободном режиме. Ниже немного расскажем о нём.
Примеры заблуждений
Немного обидно приводить такой заезженный пример, но деваться от него некуда: ГМО (генетически модифицированные организмы). Очень популярная тема обсуждений — что это такое, насколько это вредно, противоестественно или оправданно. И очень правильно, что эта тема популярна: ее стоит обсуждать. Но для этого надо в ней разбираться. Или наоборот — есть темы, которые не обсуждаются, а должны бы. Например, усиленное самолечение антибиотиками вирусных инфекций.
Я сейчас пишу этот текст, а в соседнем окне открыта русскоязычная Википедия, в которой черным по белому написано, что антибиотики обычно используются при борьбе с вирусами. Это провал. И если по поводу критериев образованности еще можно спорить, то на то, как люди друг друга не лечат, а калечат, уже просто больно смотреть.
Самое смешное, что для того, чтобы избежать таких досадных заблуждений, достаточно самых базовых знаний биологии. Не надо иметь красный диплом биологического факультета; не нужно даже проходить длинные углубленные онлайн-курсы вроде замечательного «Introduction to Biology — The Secret of Life» от Эрика Лендера на EdX — хватит простого вводного курса, чтобы освежить школьные знания и освоить азы клеточной биологии и генетики.
Формат курса
Молекулярная биология и генетика – массовый открытый онлайн-курс (MOOC) на платформе Stepic, представляет из себя три недели коротких лекций на русском языке, перемежающихся разнообразными тестами. Как и на большинстве других MOOC-платформ, видеозаписи доступны в любое время дня и ночи, тесты проверяются автоматизированной системой, а курс проходят тысячи людей одновременно.
Содержание курса соответствует первому месяцу программы, разработанной для студентов-программистов Института биоинформатики, поэтому мы будем особенно рады видеть среди слушателей людей из сферы IT. Кстати, про этот и два других курса по Python и Linux также есть кратко на хабре.
За время курса слушателям в нескучной форме рассказывается, как устроена живая клетка и какие процессы в ней происходят, чем отличаются от клеточных организмов вирусы, как устроен ген, как организуется генетическая информация и многое другое.
Конечно, за три недели невозможно рассмотреть все применения этих тем в повседневной жизни, поэтому мы сделали акцент на теории. Наша главная цель — дать участникам курса комплекс знаний, который поможет самостоятельно отвечать на возникающие вопросы. Присоединяйтесь!
Программа курса
Статья «Формирование естественнонаучной грамотности на уроках биологии»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Учитель биологии МОУ СОШ № 12
г. Балашова Саратовской области
«Формирование естественнонаучной грамотности на уроках биологии»
Время перед нами, педагогами, ставит всё более сложные задачи. От нас требуется, чтобы мы воспитывали детей грамотными, творческими, конкурентоспособными в современном мире, то есть личностями, обладающими функциональной грамотностью.
«Функциональная грамотность – это способность человека использовать приобретаемые в течение жизни знания для решения широкого диапазона жизненных задач в различных сферах человеческой деятельности, общения и социальных отношений».
Я, как учитель биологии стремлюсь сформировать у своих учеников естественнонаучную грамотность (одну из составляющих развития функциональной грамотности учащихся). А это предполагает, что мои учащиеся должны уметь использовать естественнонаучные знания для отбора в реальных жизненных ситуациях тех проблем, которые могут быть исследованы и решены с помощью научных методов, для получения выводов, основанных на наблюдениях и экспериментах, необходимых для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека, а также для принятия соответствующих решений.
Развивать способность занимать активную гражданскую позицию по вопросам, связанным с естественными науками и интересоваться естественнонаучными идеями.
Биологические знания – это компонент общечеловеческой культуры, основа для формирования научной картины мира. Конечно, не каждый из наших учеников станет биологом, но каждому придется принимать участие в решении экологических проблем, заботиться о собственном здоровье и здоровье окружающих. Наша задача – показать учащимся значимость биологических знаний, возможность их применения в повседневной жизни, помочь увидеть взаимосвязи, соединяющие разрозненные элементы знаний в целостную систему, найти такой подход, который «зацепит» не только ум, но и душу ученика, поможет понять себя и окружающий мир, осознать высочайшую ценность жизни.
Известно, что тот, кто учится самостоятельно, преуспевает гораздо больше, чем тот, которому все объяснили, поэтому наша задача – не дать знания в готовом виде, а научить самостоятельно их добывать. Для этого надо разбудить в каждом природную любознательность, сформировать общие учебные умения и создать условия для саморазвития, постоянно стимулируя познавательную активность и самостоятельность. Научить анализировать информацию, критически ее оценивать, систематизировать, обобщать, творчески перерабатывать.
Постоянное возникновение на уроках ситуаций, требующих интеллектуального напряжения, когда ученикам приходится искать ответы на необычные вопросы, решать проблемные задачи, выдвигать гипотезы, доказывать и опровергать, способствует развитию творческого (дивергентного) мышления, столь необходимого каждому в повседневной жизни.
Вот уже на протяжении нескольких лет на своих уроках применяю разные технологии обучения: информационно-коммуникативные, проблемное обучение, проектно-исследовательскую деятельность, игровые, развивающие технологии, технологию критического мышления, работу в группах и в парах.
С 1-го урока в 5-м классе мы начинаем активное формирование естественнонаучной грамотности с позиции универсальных методов научного познания. Формируем понятийный аппарат.
Когда дети приходят в среднее звено, некоторые пятиклассники испытывают серьезные трудности при чтении. Они, безусловно, умеют быстро и четко перевести письменные знаки в звуковую форму, но вот понять смысл текста, извлечь из него необходимую информацию, сделать ее своим достоянием могут, к сожалению, далеко не всегда.
Первая ступень – понимание каждого слова, каждого словосочетания, входящего в текст. Несмотря на то, что многие сложные по смыслу фразы в учебнике поясняются, конкретизируются, разъясняются на знакомых детям примерах, все-таки остаются отдельные слова и выражения, которые кажутся ученикам трудными и не совсем понятными. Наличие такого материала способствует развитию критического мышления и формирует дотошного (в хорошем смысле слова) читателя.
Я предлагаю учащимся найти и подчеркнуть в тексте слова и выражения, смысл которых им не совсем понятен. Наверняка потребуются разъяснения и комментарии. Выделив непонятные слова и выражения, мы попробуем их пояснить другими словами, зрительно представить (показать или нарисовать) или заглянем в словарь, расширяя свой кругозор. Выражение, требующее разъяснения, может стать отправной точкой для изучения нового материала.
Н-р: в 5 классе на 1-м уроке мы рассматриваем понятие «метод», пытаемся объяснить термин, найти синонимы к этому термину (способ), учимся определять разные методы, сравниваем их, анализируем рисунки, выясняем примеры каких методов изучения природы изображены на рисунках, объясняем почему так считаем.
Задача учителя – формирование вдумчивого читателя, способного увидеть в тексте недоговоренности, умолчания, скрытые вопросы, противоречия. Думающий ученик может «выйти за пределы текста» и понять, что имел в виду автор, почему он написал именно так, какие следствия вытекают из прочитанного, какие предположения можно сделать на основе полученной информации. Другими словами, это высший уровень умения читать: читать и понимать то, что не написано.
Так в 9 классе на теме: «Место человека в системе органического мира» когда мы доказываем почему Человека относят к типу Хордовые, классу Млекопитающие, отряду Приматы, а также ищем различия, которые отличают Человека от других представителей отряда Приматы. Внимание детей привлёк рисунок, где у гориллы нет коленных чашечек. Это вылилось в поиск новой информации, и мы выяснили больше того, что есть в учебнике (например, дети выяснили, что у новорожденных коленные чашечки ещё не сформированы).
В дальнейшем мы переходим к использованию такого приёма как «Инсёрт»- прием технологии развития критического мышления через чтение и письмо, используемый при работе с текстом, с новой информацией.
Учащиеся читают текст, маркируя его специальными значками:
+ — это новая информация для меня;
— — я думал по-другому, это противоречит тому, что я знал;
? — это мне непонятно, нужны объяснения, уточнения.
Для привлечения внимания и активизации познавательных процессов использую такие приёмы как «Загадки». Например, для определения темы перед изучением класса «Паукообразные» 8 класс.
Нашел укрытие в цветке
И восемь глаз глядит,
Заметив муху на листке,
К ней восемь ног спешит.
Его собратья сети ткут-
А он, как волк: то там, то тут-
Или в 9 классе для определения темы: «Кожа»
— Этот орган является показателем здоровья и состояния внутренних органов.
– Этот орган в подростковом возрасте важно содержать в чистоте.
– Это самый тяжёлый орган человеческого тела.
– Этот орган не только от тепла, но и от стыда – краснеет, от испуга – потеет, а от страха – бледнеет.
На этой теме использую такой приём как «Верю-не верю»
1. … кожу называют «зеркалом здоровья и болезни».
2. … в коже человека выделяют три слоя.
3. … кожа формирует роговые образования: ногти и волосы.
4. … кожа – сложный орган со многими функциями.
5. … этот орган постоянно отмирает и постоянно рождается вновь.
6. … кожа тесно связана с нервной системой.
7. … в коже происходит образование витамина Д.
8. … 2% кислорода в организм поступает через кожу.
«Четвертый лишний». Всем известный прием педагогической техники. Исключить лишнее понятие. Обосновать выбор лишнего понятия, указать признак классификации оставшихся 3-х понятий.
Смородина – груша- баклажан – малина (лишнее баклажан, т.к. это Семейство Паслёновые) и т.д.
Приём «Найди ошибку»:
«Сказать хочу вам по секрету, что лучше времени и нету,
Когда растёт всё и цветёт, и сердце радостно поёт.
Увеличение размеров нам говорит лишь о развитье,
И это главное, поймите.
Начало жизни – от плода, легко запомнить можно, да?
А для чего же яйцеклетки в толк взять я не могу уж, детки.
Быть может для распространенья, забавы или развлеченья?
Запуталась совсем, простите и разобраться помогите –
Вот жёлудь по небу летает, взбешённый огурец стреляет,
Костянку скушал муравей – ошибки ищем поскорей!
Проанализировать схему в учебнике или ответить на вопросы по предложенному тексту (стихотворению).
Использую на уроках кластер, как один из приёмов критического мышления.
На развитие мышления и логики я применяю решение биологических задач (исследовательских, проблемных).
Пример «Решение биологических задач»:
В клинике лежит человек, у которого в одном из отделов головного мозга опухоль. Человек хочет стоять, но не может сохранить равновесие. Поражение какого отдела головного мозга привело к такому результату? (граница среднего мозга и мозжечка)
8 класс тема «Паукообразные»
Противоречие: Паутина должна быть незаметной для насекомых, а она заметная. Для кого же паук делает паутину заметной и зачем?
Ответ: По мнению ученых, пауки таким образом дают возможность птицам вовремя заметить паутину и облететь ее, не повредив. Разумеется, уплотнения в паутине замечают и некоторые насекомые и тоже стараются облететь. Но для паука лучше потерять несколько насекомых, чем сооруженную не без труда паутину.
8 класс, тема: «Поведение и психика».
Известный литературный герой Маугли вырос среди зверей. При этом он был высокоразвитым мыслящим существом: руководил стадами диких животных, умел разговаривать на языках разных зверей и обладал всеми человеческими качествами. Оцените реальность описанного Киплингом облика Маугли с позиций современной науки.
8 класс, тема: «Значение пищи и её состав».
В настоящее время широкое распространение получило вегетарианство, то есть употребление в пищу только растительных продуктов.
Как вы относитесь к идее вегетарианского питания и почему?
1) 7 класс, тема: «Лишайники»
Формулируется проблемная задача: что же такое лишайники? К какой группе растений их нужно было отнести?
2) Можно ли утверждать, что чем больше мозг, тем умнее человек?
3) «Наследование групп крови» (Биология 10 класс, тема урока «Взаимодействие аллельных генов. Кодоминирование»)
Перед судебно – медицинской экспертизой поставлена задача: выяснить, является ли мальчик, имеющийся в семье супругов родным или приемным. Исследование крови мужа, жены и ребенка показало: жена – IV группа крови, муж – I группа крови, ребенок – I первая группа крови.
— Какое заключение должен дать эксперт и на чем оно будет основано?
— Можно ли узнать вашу группу крови, не сдавая анализа крови?
— Можно ли предположить, какие группы крови будут у ваших детей? Рассмотрите все варианты.
Конечно, одним из главных элементов уроков биологии является практическая или лабораторная работа, которая требует от обучающихся не только наличия знаний, но еще и умений применять эти знания в новых ситуациях, сообразительности. Лабораторная работа активизирует познавательную деятельность обучающихся, т.к. от работы с ручкой и тетрадью ребята переходят к работе с реальными предметами. Тогда и задания выполняются легче и охотнее. Обучение школьников биологии включает обязательное выполнение лабораторных и практических работ. Использование лабораторных работ в учебном процессе делает его более интенсивным, повышает качество обучения, усиливает практическую направленность преподавания, способствует развитию познавательной активности обучающихся.
Все эти приёмы можно использовать, применяя ещё одну очень эффективную игровую технологию: квест.
В ходе урока-квеста у детей происходит развитие по всем образовательным областям и реализуются разные виды деятельности: игровая, коммуникативная, познавательно-исследовательская, двигательная, изобразительная и т. д.
Структура квест-технологии сводится к следующему: введение, задания, порядок выполнения, оценка.
На этапе введения в квест важно вступительное слово учителя с целью переключения внимания детей на предстоящую деятельность, повышения интереса, создания соответствующего эмоционального настроя. Так же на этом этапе происходит:
— деление детей на группы;
— обсуждение правил квеста;
— раздача карт или путеводителей, на которых представлен порядок прохождения заданий (этапов).
На этапе выполнения заданий могут быть использованы различные методы обучения и формы работы: работа в парах, в группах, проектирование, работа с дополнительными источниками информации (справочными материалами, интернет-ресурсами), наглядные (показ презентаций и видеофрагментов, муляжи, работа с микроскопами), словесные (беседа, лекция, рассказ), практические (лабораторные работы). В результате прохождения этапов ребята могут получить ответ на проблемный вопрос, либо они могут сформулировать тему следующего урока.
Естественно, выбор методов обучения и форм работы в преподавании биологии зависит от темы предстоящего урока и от возрастных особенностей обучающихся.
Возвращаясь к 5-му классу, хочется привести ещё один пример.
С учащимся 5 класса при рассмотрении темы «Методы изучения природы» мы формируем регулятивные метапредметные действия: рассматриваем план, который может помочь нам при использовании методов эксперимента и наблюдения. Что учит ребят анализировать информацию, ставить перед собой цель, поэтапно выполнять действия, делать выводы. И ребята довольно хорошо справляются с этим заданием. Приводят примеры опытов и наблюдений, используя план.
Такие умения помогают в дальнейшем при решении заданий на ВПР и ОГЭ расположить в правильном порядке пункты инструкции выполнения лабораторного исследования.
1)Пример: Установите последовательность действий в эксперименте по доказательству образования крахмала в листьях на свету. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр .
1)на обе стороны листа наложите полоски чёрной бумаги так, чтобы они плотно облегали лист
2)опустите лист в раствор йода
3)прокипятите лист в воде в течение 2–5 мин.
4)прокипятите лист в спирте (40–70%)
5)расположите лист напротив источника света и оставьте на сутки
Биология 6 класс Опыт «Условия прорастания семян»
2)Расположите в правильном порядке пункты инструкции по проведению эксперимента, подтверждающего дыхание семян. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.
1)для контроля рядом поставьте пустую банку с плотно закрытой крышкой
2)поместите на дно небольшой банки проросшие семена фасоли
3)спустя 2–3 дня проверьте наличие в банках кислорода, опустив в каждую банку горящую лучинку (длинная тонкая палочка)
4)плотно закройте банку крышкой и поставьте в тёплое, тёмное место
на 2–3 дня
5)прорастите на влажной ткани горсть семян фасоли в течение 5–6 дней
6)добавьте в банку немного воды
3)Рассмотрите фотографию листа берёзы. Выберите характеристики, соответствующие его строению, по следующему плану: тип листа, жилкование листа, форма листа; тип листа по соотношению длины, ширины, расположению наиболее широкой части, форме края. При выполнении работы Вам помогут линейка и карандаш.
Подобные задания позволяют диагностировать уровень сформированности следующих умений: использовать естественнонаучные знания в жизненных ситуациях, выявлять вопросы, на которые может ответить естествознание, делать выводы на основе полученных данных, позволяют учащимся лучше подготовиться к результативной сдаче ЕГЭ и ОГЭ.
Подводя итог выше сказанному хочется отметить, что какие бы технологии и методы мы не применяли в своей работе, главное, чтобы наши дети не просто получили бы знания об окружающем их мире, но и смогли ориентироваться в нём, анализировать свои действия, найти своё предназначение, тогда и